Консультация № 184543
24.11.2011, 16:27
51.74 руб.
0 1 1
Здравствуйте! У меня возникли сложности с такими вопросами:
1. Уравнение колебаний материальной точки имеет вид x=sin20[$8719$]t см. Определить ускорение точки в тот момент, когда ее смещение равно 0,5 см.
2. Уравнение колебаний материальной точки массой 0,2 г, имеет вид x=2sin5t (длина в см, время в с). Определить период колебаний, максимальное значение кинетической энергии и максимальную величину возвращающей силы.

Обсуждение

давно
Мастер-Эксперт
17387
18346
24.11.2011, 20:17
общий
это ответ
Здравствуйте, Дмитрий!

1. При заданном уравнении x(t) смещения x = sin 2пt находим уравнения скорости v(t) и ускорения a(t) материальной точки:
v = dx/dt = 2п [$183$] cos 2пt,
a = dv/dt = -4п2 [$183$] sin 2пt = -4п2x.

Из последнего выражения следует, что если x(t) = 0,5 см, то a(t) = -4п2 [$183$] (0,5)2 = -п2 [$8776$] -9,9 (см/с2) = -9,9 [$183$] 10-2 м/с2.

Ответ: -9,9 [$183$] 10-2 м/с2.

2. Из уравнения смещения x = 2 [$183$] sin 5t следует, что [$969$] = 5 рад/с - частота колебаний, T = 2п/[$969$] = 2п/5 (с) - период колебаний.

Находим скорость v(t) материальной точки:
v = dx/dt = 10 [$183$] cos 5t.
Её модуль достигает максимума при cos 5t = [$177$]1 и составляет |v|макс = 10 см/с. Этому значению модуля скорости соответствует и максимальное значение Kмакс = m(|v|макс)2/2 = 0,2 [$183$] (10)2/2 = 10 (г [$183$] см/с2) = 1 [$183$] 10-4 Дж кинетической энергии.

Находим ускорение a(t) материальной точки:
a(t) = dv/dt = -50 [$183$] sin 5t.
Его модуль достигает максимума при sin 5t = [$177$]1 и составляет |a|макс = 50 см/с2, Этому значению модуля ускорения соответствует и максимальное значение Fмакс = m|a|макс = 0,2 [$183$] 10 = 2 (г [$183$] см/с2) = 2 [$183$] 10-3 м/с2 возвращающей силы.

Ответ: 2п/5 с; 1 [$183$] 10-4 Дж; 2 [$183$] 10-3 м/с2.

С уважением.
Об авторе:
Facta loquuntur.
Форма ответа