Консультация № 199574
11.11.2020, 11:44
0.00 руб.
1 7 1
Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом:
Пружинный маятник совершает гармонические колебания по
закону x=Acos( ω0t + ϕ0). Обозначения, принятые в таблице 3.1:
x0 – значение координаты в начальный момент времени; ϕ0 – начальная фаза; k –
коэффициент жёсткости пружины; v0 и а0 – значения скорости и ускорения в
начальный момент времени; vmax и аmax – максимальные значения скорости и
ускорения. Используя данные таблицы 3.1, выполните следующее:
1. Найдите недостающие в таблице величины.
2. Запишите уравнение колебаний с числовыми коэффициентами
Прикрепленные файлы:
86fcfc69c301336d4893ad655efaa1177bf207fc.png

Обсуждение

давно
Управляющий
143894
2148
11.11.2020, 16:17
общий
Адресаты:

Владимир Николаевич, ну как, сейчас уже ручками вопрос прописан...
Ты доволен?
Об авторе:
Устав – есть устав! Если ты устав – то отдыхай!


давно
Посетитель
404460
3
11.11.2020, 16:45
общий
Адресаты:
Чтоб вы делали,если бы не я)))посмеялись хоть от души?)
давно
Управляющий
143894
2148
11.11.2020, 16:54
общий
Адресаты:
Смех - смехом.
А если серьезно: вот ты сидишь и решаешь задачи.
А тебе приносят кое-как коряво написанный от руки вопрос на замыленной фотке (я еще закрываю глаза на фото печатных вопросов).
Тебе надо напрячь все глаза и воображение, что бы на этом мыле что-прочитать, затем решить в итоге заковыристую задачку.
И в сухом остатке от посетителя не получить даже благодарности...
Как думаешь, экспертам до смеха?

В лучшем случае они просто игнорят твой вопрос, другие заносят тебя в свой "черный" список и далее не помогают.
Об авторе:
Устав – есть устав! Если ты устав – то отдыхай!


давно
Посетитель
404460
3
11.11.2020, 19:18
общий
Адресаты:
Ну поблагодарить я и не успела...
давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
14.11.2020, 12:50
общий
это ответ
Здравствуйте, AnnaTar!
Условие : Закон колебаний пружинного маятника x(t) = A·cos([$969$]0·t + [$966$]0) ;
Коэффициент жёсткости пружины k = 300 Н/м ; начальная фаза [$966$]0 = [$960$]/4 рад ;
начальная координата x0 = 2,0 см ; начальное ускорения а0 = -0,03·104 см/с .

Вычислить недостающие в таблице величины : циклическую частоту [$969$] (рад/с), амплитуду A (см), скорость V0 (см/с) и ускорение а0 (м/с2) в начальный момент времени; максимальное значение ускорения аmax (м/с2).
Записать уравнение колебаний x(t) с числовыми коэффициентами.

Решение : Период свободных колебаний пружинного маятника вычисляют обычно по формуле Гюйгенса :
T = 2·[$960$]·[$8730$](m/k)
Однако, в этом уравнении нам не известны сразу 2 величины : T и m . Зато нам дано начальное ускорения а0, как производная от скорости. "Выворачиваем Гюйгенса" в скорость (связать с ускорением): [$969$]0 = 2·[$960$] / T = [$8730$](k/m)

Скорость - это производная отклонения по времени : V(t) = [x(t)]' = [A·cos([$969$]0·t + [$966$]0)]' = -A·[$969$]0·sin([$969$]0·t + [$960$]/4)]
Ускорение - это производная скорости по времени : a(t) = [V(t)]' = -A·[$969$]02·cos([$969$]0·t + [$960$]/4)]
Дальнейшие вычисления, построение гафиков и проверку я сделал в приложении Маткад (ссылка) . Маткад-скриншот прилагаю. Я добавил в него подробные комментарии зелёным цветом.

Ответ : циклическая частота [$969$]0 =12 рад/с, амплитуда A = 2,8 см, начальная скорость V0 = -24 см/с , максимальное значение ускорения аmax = 4,2 м/с2 .
Уравнение колебаний x(t) = 2,8 ·cos(12·t + [$960$]/4) см . [$960$]/4 рад соответствует 45°.

Учебные статьи по теме Вашей задачи : "Свободные колебания пружинного маятника" Ссылка2 ;
"Колебания груза на пружине" Ссылка3

Решения похожих задач rfpro.ru/question/198429 ; rfpro.ru/question/197030 .
Если что-то осталось непонятно, спрашивайте в минифоруме. =Удачи!
5
давно
Посетитель
404460
3
14.11.2020, 13:51
общий
Адресаты:
Огромное Вам спасибо... Человеческое,от души.Выручили!
🥇🥇🥇
давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
14.11.2020, 14:15
общий
Адресаты:
Наздоровье Вам!
Не забывайте проставлять Оценки за Ответы. Тогда эксперты будут охотнее помогать Вам.
Форма ответа