Консультация № 200374
03.03.2021, 16:58
0.00 руб.
0 1 1
Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос:
Точка участвует в двух колебаниях одного направления с частотой 10 Гц, причем А1 = 3 см, А2 = 6 см, φ1 = 90º, φ2 = 180º.
Найти:
7) координату точки в момент времени t = 0 (см);
8) начальную фазу (в градусах);
9) в какой момент времени координата будет впервые равна 6 см?

Обсуждение

давно
Посетитель
226425
1567
07.03.2021, 22:30
общий
это ответ
Здравствуйте, gleb.babin!
Представим наш колебательный процесс в виде вращающегося вектора амплитуды в соответствии с заданными в условии параметрами процесса (см.рис.).

Самое сложное в этой задаче - решить, через какую функцию описываются наши процессы: через sin или cos. И, соответственно, о какой координате идет речь: x или y.
В решении этого вопроса может помочь подбрасывание монетки: решка - sin, орел - cos. У меня вылетел орел - следовательно, cos.
Ну, а дальше все просто...
Сложим гармонические колебания одного направления и одинаковой частоты
x1=A1cos([$969$]t+[$966$]1)
x2=A2cos([$969$]t+[$966$]2)
Получаем
x=x1+x2=Acos([$969$]t+[$966$])
Итак
Дано:
f=10 Гц
А1 = 3 см
А2 = 6 см
[$966$]1 = 90[$186$]
[$966$]2 = 180[$186$]
Найти: х0; [$966$]; t(x=6 см)
Решение:
По рисунку
7) координату точки в момент времени t = 0 (см)
x0= -6 см;
8) начальную фазу (в градусах)
[$966$]=[$966$]1+arctg(A2/A1)=90+63=153[$186$];
9) в какой момент времени координата будет впервые равна 6 см
Видно по рисунку, что координата x будет равна 6 см через пол-периода (при [$966$]2=360[$186$])
При частоте колебаний f=10 Гц, период колебаний T=1/f=0,1 c,
следовательно,
при t=T/2=0,05 c - координата х=6 см.
***
Удачи
Об авторе:
С уважением
shvetski
Форма ответа