Консультация № 144812
23.09.2008, 22:02
0.00 руб.
0 1 1
Помогите, пожалуйста!!!
1. Через какое время от начала движения точка, что осуществляет гармоническое колебание, смещается от положения равновесия на половину амплитуды. Период колебаний равняется 24 с, начальная фаза равняется нулю.
2. Начальная фаза гармонического колебания равняется нулю. Через какую долю периода скорость точки будет равняться половине ее максимальной скорости?
3. Амплитуда гармонического колебания равняется 5 см, период 4 с. определить максимальную скорость точки, что колеблется и ее максимальное ускорение.
4. Точка осуществляет гармонические колебания. Период колебаний 2 с, амплитуда 50мм, начальная фаза равняется нулю. Определить скорость точки в момент времени, когда смещение точки от положения равновесия равняется 25мм.
5. Точка одновременно принимает участие в двух взаимно-перпендикулярных колебаниях x=2sin*w*t и y=2cos*w*t. Определить траекторию движения точки.
6. Почему равняется логарифмический декремент затухания математического маятника, если за 1 минуту амплитуда колебаний уменьшилась в 2 раза? Длина маятника 1 м.
7. Амплитуда загасающих колебаний математического маятника за 1 минуту уменьшилась вдвое. В сколько раз она уменьшится за 3 минуты?

Обсуждение

давно
Мастер-Эксперт
27822
2370
24.09.2008, 09:30
общий
это ответ
Здравствуйте, Kissunia!
5. Выразим уравнение траектории в полярной системе координат: ρ = f(α), где ρ - длина радиуса-вектора, соединяющего точку с началом координат ("полюсом"), α - угол между этим радиусом-вектором и некоторой "начальной" прямой линией. Переход от декартовых координат к полярным будет проще всего, если совместить начало декартовых координат ("точку O") с "полюсом", а "начальную" прямую - с осью OY. Тогда ρ2 = x2 + y2 = 4*(SIN(ω*t))2 + 4*(COS(ω*t))2) = 4*((SIN(ω*t))2 + (COS(ω*t))2)) (1), а поскольку (SIN(ω*t))2 + (COS(ω*t))2) = 1 (2), то ρ2 = 4, а ρ = 2 = CONST, т.е. величина ρ не зависит от α. Для нахождения зависимости α от времени t воспользуемся известным при таком переходе соотношением: TAN(α) = x/y = (2*SIN(ω*t)/(2*(COS(ω*t)) = TAN(ω*t), откуда α = ω*t. Таким образом траектория движения точки - окружность с радиусом 2, причём её радиус-вектор вращается равномерно с угловой скоростью ω радиан/сек.
6. Период колебаний T математического маятника длиной l равен: T = 2*π*√(l/g) (1), где g - ускорение свободного падения; подставив значение l = 1 м, получаем значение T = 2 с; сл-но за 1 минуту маятник совершает 30 колебаний. Логарифмический декремент затухания λ - натуральный логарифм отношения амплитуд в двух последовательных периодах, т.е. An+1 = An*e. Соответственно An+30 = An*(e)30 = An*e-30*λ. По условию An+30 = An/2, откуда 30*λ = LN(2) = 0.693, или λ = 0.693/30 = 0.0231.
7. Каждую следующую минуту амплитуда уменьшается вдвое по отношению к предыдущей минуте. Сл-но, за 3 минуты уменьшение будет в 2³ = 8 раз.
PS: рекомендую задачи 1 - 4 повторить в отдельном вопросе. А лучше в 2-х.
Форма ответа