Консультация № 188126
23.10.2015, 16:39
0.00 руб.
23.10.2015, 17:19
0 1 1
Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом:
Снова зорин B1,C1.11класс

Обсуждение

давно
Модератор
156417
2175
23.10.2015, 18:13
общий
это ответ
Здравствуйте, 33korovy!
B1. Полная энергия незатухающих колебаний постоянна и равна сумме потенциальной и кинетической энергий
[TNR]W=Wп+Wк=25 Дж[/TNR]
При максимальном отклонении [TNR][$916$]x=A[/TNR] кинетическая энергия равна нулю и потенциальная энергия равна полной энергии
[TNR]W=kA2/2[/TNR]
[TNR]A=[$8730$](2W/k)=[$8730$](2[$183$]25Дж/200Н/м)=[$8730$](0,25((Н[$183$]м)/(Н/м)))=0,5 м[/TNR]

С1.
Эффективную жёсткость системы пружин можно определить следующим образом:
пусть брусок смещается вправо на расстояние [TNR][$916$]x[/TNR]
Удлинение левой пружины при этом увеличивается на [TNR][$916$]x1=2[$916$]x[/TNR]
и сила натяжения нити увеличивается на [TNR]k1[$916$]x1=2k1[$916$]x[/TNR],
но, поскольку таково натяжение отрезков нити по обе стороны блока, эта сила также удваивается:
[TNR]-[$916$]F1=2k1[$916$]x1=4k1[$916$]x[/TNR]
Удлинение правой пружины уменьшается [TNR][$916$]x2=-[$916$]x[/TNR],
в результате чего, её натяжение изменяется на [TNR][$916$]F2=k2[$916$]x2=-k2[$916$]x[/TNR]
То есть суммарное изменение сил натяжения равно [TNR]F=F1+F2=-(4k1+k2)[$916$]x=-k[$916$]x[/TNR],
а эффективный коэффициент упругости равен [TNR]k=4k1+k2=120 Н/м[/TNR]

Для незатухающих гармонических колебаний зависимость ускорения от смещения может быть найдена из уравнений колебаний следующим образом:
[TNR][$916$]x=A[$183$]sin([$969$]t+[$966$]0)[/TNR]
[TNR]v=[$969$]A[$183$]cos([$969$]t+[$966$]0)[/TNR]
[TNR]a=-[$969$]2A[$183$]sin([$969$]t+[$966$]0)=-[$969$]2[$916$]x=-[$916$]x[$183$](2[$960$]/T)2[/TNR]
При этом ускорение согласно второму закону Ньютона [TNR]a=F/m=-k[$916$]x/m[/TNR]
Откуда следует [TNR](2[$960$]/T)2=k/m[/TNR]
[TNR]T/2[$960$]=[$8730$](m/k)[/TNR]
и период равен
[TNR]T=2[$960$][$183$][$8730$](m/k)=2[$960$][$183$][$8730$](m/(4k1+k2))=2[$960$][$183$][$8730$](0,1кг/(120кг/с[sup]2[/sup]))=0,18 с[/TNR]
Форма ответа