劲度 k=F/x=60/0.3=200N/m , 弹簧的静变形 λ0=mg/k=4*10/200=0.2m ,角频率ω=√(k/m)=√(200/4)=5√2rad/s ,据初始条件,A=0.1m ,由旋转矢量图 ,初相位 φ0=0
(1) 振动方程:设x正向向下 x=Acos(ωt+φ0)=0.1cos(5√2.t)
(2) 物体在平衡位置上方0.05m时 ,弹簧的总变形为 λ=λ0-0.05=0.20-0.05=0.15m , 对物体的拉 力F=-k.λ=-200*0.15=-30N (向上拉力)
(3) 由旋转矢量图 ,t=(2π/3)/ω=(2π/3)/(5√2)=π√2/15 s 。