1章:代入法による微分方程式の解

  1. 加振力がある場合の振動モデル
     図4.1に加振力がある場合の振動モデルを示します。
     加振力
      F=A0sinωt -----(4.1)
    が質量Mに加わるとします。

     質量MはバネKと粘性抵抗Cで土台(絶対座標)に接しているとします。




     質量Mの運動方程式は

     (4.2)式が質量Mの運動方程式です。
     この解は

     と振動に関する本に書いてありました。
     上記の式が正しいか?検証する必要があります。

  2. 代入法による微分方程式の解
     以下の式を微分方程式に代入して微分方程式の解を求めます。

     (4.10)、(4.11)、(4.12)式を4.2式に代入して

     (4.13)式のsin(ωt)、cos(ωt)の係数が左辺、右辺で等しいとおくと

     (4.16)(4.17)式から

     (4.10)式を下記のように書き直すと

     上記の結果が得られます。
     上記の代入式は、角速度ωの振動成分に着目した特殊解を得る方法です。 角速度ωの振動成分以外は無視されており、正しい一般解ではありません。

     代入法で微分方程式の一般解を得るためには、あらかじめ正しい一般解の関数形が わかっていなければなりません。

     これが、代入法の欠点です。
     ただし、着目した角速度ωの振動成分に関する式を得ることができます。




2章:ラプラス変換法による微分方程式の解に行く。

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