Точка совершает гармонические колебания с частотой ν= 1,25 с-1. Амплитуда А= 6 см, начальная фаза равна 0. Определить скорость точки в момент, когда ее смещение от положения равновесия равно 3 см
Описанные условия - это незатухающие гармонические колебания Смещение точки со временем описывается по закону (в случае когда начальная фаза равно нулю)
х=A*Sin(wt)
Эта запись через Sin, но иногда записывают и через косинус - это одно и тоже и зависит от учебного заведения. В некоторых по умолчанию через синус, в некоторых по умолчанию через косинус.
Выразим циклическую частоту через частоту колебаний v
w=2*π*v, тогда
х=A*Sin(2*π*v*t)
Выразим отсюда время
Sin(2*π*v*t)=х/А
2*π*v*t=arcsin(х/А)
t=arcsin(х/А)/2*π*v
Подставим данные из дано, найдем момент, когда ее смещение от положения равновесия равно 3 см.
t=arcsin(х/А)/2*π*v=arcsin(0,03/0,06)/2*3,14*1,25=3,82 с
Скорость - это первая производная координаты по времени
v===A*w*cos(wt)
Выразим циклическую частоту через частоту колебаний v
w=2*π*v, тогда
v=A*2*π*v*cos(2*π*v*t)
Подставим данные из дано и время, определенное выше
Answers & Comments
Ответ:
t=3,82 с
v=0,41 м/с
Объяснение:
Описанные условия - это незатухающие гармонические колебания Смещение точки со временем описывается по закону (в случае когда начальная фаза равно нулю)
х=A*Sin(wt)
Эта запись через Sin, но иногда записывают и через косинус - это одно и тоже и зависит от учебного заведения. В некоторых по умолчанию через синус, в некоторых по умолчанию через косинус.
Выразим циклическую частоту через частоту колебаний v
w=2*π*v, тогда
х=A*Sin(2*π*v*t)
Выразим отсюда время
Sin(2*π*v*t)=х/А
2*π*v*t=arcsin(х/А)
t=arcsin(х/А)/2*π*v
Подставим данные из дано, найдем момент, когда ее смещение от положения равновесия равно 3 см.
t=arcsin(х/А)/2*π*v=arcsin(0,03/0,06)/2*3,14*1,25=3,82 с
Скорость - это первая производная координаты по времени
v===A*w*cos(wt)
Выразим циклическую частоту через частоту колебаний v
w=2*π*v, тогда
v=A*2*π*v*cos(2*π*v*t)
Подставим данные из дано и время, определенное выше
v=A*2*π*v*cos(2*π*v*t)=0,06*2*3,14*1,25*cos(2*3,14*1,25*3,82)=0,41 м/с