안녕하세요!
답변이 늦어 죄송합니다!ㅠㅠ
Simple harmonic motion 그래프를 그릴 때에는 initial position에 따라 달라집니다.
Position vs. time graph: 예를 들어, 왼쪽에 spring, 오른쪽에 block이 연결되어 있다고 가정하고 object을 왼쪽으로 10cm compress한 후 release하게 된다면, block의 initial position은 x=-10cm이 됩니다.
처음에 오른쪽 (positive direction)으로 이동하기 시작하기 때문에 t=0일 때 x=-10cm에서 시작해서 position graph가 증가하기 시작하는 -cos(t) 모양의 그래프를 그려주시면 됩니다. (아래 첫번째 그래프 참고해주세요)
Velocity vs. time graph: Initial position (왼쪽끝)에서는 속도가 0이기 때문에 velocity vs. time graph에서는 (0,0)에서 시작해주시면 됩니다. 초반에 오른쪽으로 움직이기 시작하기 때문에 v>0입니다. 따라서 t축보다 위로 증가하기 시작하는 그래프를 그려주시면 됩니다! Equilibrium을 지날 때에 최대속도이기 때문에, x=0일 때 속도는 positive maximum에 도달하게 그려주시면 됩니다! (아래 두번째 그래프 참고해주세요)
Acceleration vs. time graph: 마지막으로 acceleration은 displacement랑 반대방향이고 비례하기 때문에 acceleration graph는 displacement (position) graph를 t축에 대해 대칭시킨 모양의 그래프여야 합니다. (아래 세번째 그래프 참고해주세요)
한가지 예시 더 드리겠습니다 :)
Position vs. time graph: 반대로 object을 오른쪽으로 10cm stretch한 후 release하게 된다면, block의 initial position은 x=+10cm이 됩니다.
처음에 왼쪽 (negative direction)으로 이동하기 시작하기 때문에 t=0일 때 x=+10cm에서 시작해서 position graph가 감소하기 시작하는 +cos(t) 모양의 그래프를 그려주시면 됩니다.
Velocity vs. time graph: Initial position (오른쪽끝)에서는 속도가 0이기 때문에 velocity vs. time graph에서는 (0,0)에서 시작해주시면 됩니다. 초반에 왼쪽으로 움직이기 시작하기 때문에 v<0입니다. 따라서 t축보다 아래로 감소하기 시작하는 그래프를 그려주시면 됩니다! Equilibrium을 지날 때에 최대속도이기 때문에, x=0일 때 속도는 negative maximum에 도달하게 그려주시면 됩니다! (아래 두번째 그래프 참고해주세요)
Acceleration vs. time graph: 마지막으로 acceleration은 displacement랑 반대방향이고 비례하기 때문에 acceleration graph는 displacement (position) graph를 t축에 대해 대칭시킨 모양의 그래프여야 합니다. (아래 세번째 그래프 참고해주세요)
도움 되셨기를 바랍니다 :)
-클로이쌤-