Консультация № 185645
22.03.2012, 22:52
0.00 руб.
23.03.2012, 09:49
0 2 2
Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе:
Уважаемые эксперты! Помогите, пожалуйста!!!
1) Найти максимальную кинетическую энергию материальной точки массой 2г, совершающей гармонические колебания с амплитудой 4 см и частотой 5 Гц. Написать уравнение колебания, если начальная фаза 30 градусов.
2) Сила тока в колебательном контуре изменяется со временем по закону I=0.02sin400пиt(A). Индуктивность контура 0.5 Гн. Найти период собственных колебаний в контуре, электроемкость контура, максимальную энергию электрического и магнитного полей.
ОГРОМНОЕ СПАСИБО!!! ЗАРАНЕЕ БЛАГОДАРНА!

Обсуждение

давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
23.03.2012, 08:03
общий
это ответ
Здравствуйте, lady.pch!

Рассмотрим первую задачу.

Дано: m = 2 г = 2 [$183$] 10-3 кг, A = 4 см = 4 [$183$] 10-3 м, f = 5 Гц, [$966$]0 = 30[$186$] = [$960$]/6.
Определить: x(t), Кмакс.

Решение.

1. Находим уравнение колебания:
x(t) = A [$183$] sin (2[$960$]ft + [$966$]0) = 4 [$183$] 10-3 [$183$] sin (10[$960$]t + [$960$]/6) (м).

2. Находим закон изменения скорости материальной точки:
v(t) = dx(t)/dt = 2пfA [$183$] cos (2[$960$]ft + [$966$]0) = 4[$960$] [$183$] 10-2 [$183$] cos (10[$960$]t + [$960$]/6) (м/c).

При этом максимальная скорость vмакс достигается при cos (10[$960$]t + [$960$]/6) = 1: vмакс = 4[$960$] [$183$] 10-2 м/с.

3. Находим максимальную кинетическую энергию материальной точки:
Кмакс = mvмакс2/2 = 2 [$183$] 10-3 [$183$] (4[$960$] [$183$] 10-2)2/2 [$8776$] 1,58 [$183$] 10-5 (Дж).

Ответ: Кмакс [$8776$] 1,58 [$183$] 10-5 (Дж); x(t) = 4 [$183$] 10-3 [$183$] sin (10[$960$]t + [$960$]/6) (м).

С уважением.
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Академик
324866
619
23.03.2012, 08:44
общий
23.03.2012, 09:30
это ответ
Здравствуйте, lady.pch!
2)Сила тока в колебательном контуре изменяется со временем по закону I=0.02sin400пиt(A).Индуктивность контура 0.5Гн.Найти период собственных колебаний в контуре,электроемкость контура,максимальную энергию электрического и магнитного полей.

Уравнение колебаний в общем виде:
i=Im*sin([$969$]*t),
где i - мгновенное значение силы тока,
Im - максимальное значение силы тока,
[$969$]=2*[$960$]/T.
По условию задачи имеем:
i=0.02*sin(400*[$960$]*t)
Im=0.02 (А)
[$969$]=400*[$960$] (рад/с)
Период будет равен:
T=2*[$960$]/[$969$]=2*[$960$]/(400*[$960$])=0.005 (с)
Электроемкость контура равна:
C=1/([$969$]2*L)
C=1/((400*[$960$])2*0.5)=1.27 (мкФ)
Максимальная разность потенциалов на обкладках конденсатора:
Um=Im*[$969$]*L=0.02*(400*[$960$])*0.5=12.56 (В)
Максимальная энергия магнитного поля:
Wм=Im2*L/2=0.022*0.5/2=0.0001 (Дж)
Максимальная энергия электрического поля:
Wэ=Wm=100 (мкДж)
Будут вопросы обращайтесь в минифорум.
Удачи
Форма ответа