Консультация № 196509
30.09.2019, 14:20
0.00 руб.
0 1 1
Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе:

Затухающие колебания совершаются по закону:
Х = 5 × е –0,1 t × sin (pt + j0) см
при t = 0 Х = 5 см.
Найти:
0) начальную фазу колебаний (в градусах);
1) логарифмический декремент затухания;
2) декремент затухания;
3) во сколько раз амплитуда уменьшится за время совершения 5 колебаний?

Обсуждение

давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
02.10.2019, 22:51
общий
это ответ
Здравствуйте, alina.anischenko!

Дано: x=5e-0,1tsin([$960$]t+[$966$]0), см -- уравнение затухающих колебаний; x(0)=5 см -- начальное значение колеблющейся величины.

Определить: [$966$]0 -- начальную фазу колебаний в градусах; [$965$] -- логарифмический декремент затухания; e[$965$] -- декремент затухания; A(t)/A(t+5T) -- отношение амплитуд колебаний в моменты времени t и t+5T, где T -- период колебаний.

Решение

Пусть x(0)=5 см, то есть 5e-0,1*0sin([$960$]*0+[$966$]0)=5*1*sin(0+[$966$]0)=5sin[$966$]0)=5 (см). Тогда sin[$966$]sub]0[/sub]=1, и можно принять [$966$]0=[$960$]/2 рад=90[$186$] -- начальная фаза колебаний.

Поскольку, согласно заданному уравнению колебаний, [$969$]=[$960$] с-1 -- собственная циклическая частота колебаний [1, с. 136], [$948$]=0,1 с-1 -- коэффициент затухания [1, с. 135], постольку T=2[$960$]/[$969$]=T=2[$960$]/[$960$]=2 (с) -- период затухающих колебаний [1, с. 136]; [$965$]=[$948$]T=0,1*2=0,2 -- логарифмический декремент затухания [1, с. 137]; e[$965$]=e0,2[$8776$]1,22 -- декремент затухания [1, с. 137].

Поскольку, согласно [1, с. 137], e[$965$]=e0,2=A(t)/A(t+T), постольку
A(t)/A(t+5T)=A(t)/A(t+T)*A(t+T)/A(t+2T)*A(t+2T)/A(t+3T)*A(t+3T)/A(t+4T)*A(t+4T)/A(t+5T)=(e0,2)5=e[$8776$]2,72,

то есть за время совершения пяти колебаний амплитуда уменьшится приблизительно в 2,72 раза.

Литература
1. Яворский Б. М., Детлаф А. А., Лебедев А. К. Справочник по физике для инженеров и студентов вузов. -- М.: ООО "Издательство Оникс", 2007. -- 1056 с.
Об авторе:
Facta loquuntur.
Форма ответа