461. Kvasiharmoninen värähtelijä



Videolla nähdään edestakaisin liikkuva vaunu, eli tietynlainen värähtelijä. Värähtelijän tasapainoasema on puolivälissä rataa. Merkitään etäisyyttä tasapainoasemasta muuttujalla [[$x$]]. Jousen jousivakio on [[$k$]] ja vaunun massa [[$m$]]. Rataa voidaan tarkastella kitkattomana. Vaunu on kuitenkin siten kiinni radassa, että jousi ei pääse vetämään sitä radalta pois, vaan sopiva tukivoima pitää vaunun radalla. 

  1. Piirrä voimakuvio pinnan tason suuntaisista voimista vaunun ollessa ääriasemassaan.
  2. Johda lauseke tasapainoasemaa kohti palauttavalle voimalle [[$F$]] muuttujan [[$x$]] avulla.
  3. Onko värähtely harmonista?