设底面直径为的圆柱形浮筒铅直放在水中,当稍向下压后突然放开,浮筒在水中上下振动的周期为,求浮筒的质量.
设轴的正向铅直向下,原点在水面处,平衡状态下浮筒上一点在水平面处,又设在时刻,点的位置为,此时它受到的恢复力大小为,恢复力的方向与位移方向相反,故有:
其中是浮筒的质量,记,则得微分方程:
解特征方程得,故有:
其中
由于振动周期,故即:
解得: