Здравствуйте, Иринка.
Дано:
х
1 = 3cos(2пt)(см)
х
2 = 4cos(2пt +п/4 )(см)
Найти: А, [$966$]
Построить векторную диаграмму.
Решение:
Начнем с векторной диаграммы.
Графическое представление колебательных процессов в виде вращающегося вектора амплитуды широко используется. Вектор
[b]А [/b]вращается вокруг начала координат с угловой скоростью [$969$]. При этом проекция конца вектора на ось координат колеблется с циклической частотой [$969$]. Если точка участвует одновременно в двух колебательных процессах одной частоты, то нахождение результирующего колебания сводится к нахождению векторной суммы двух соответствующих амплитуд.
[b]А=А[sub]1[/sub]+А[sub]2[/sub][/b]При этом его частота вращения [$969$] будет совпадать с частотой вращения слагаемых А
1 и А
2.
Уравнение гармонических колебаний в общем виде:
x=Acos([$969$]t+[$966$])
Следовательно имеем:
- для первого колебательного процесса А
1=3 см, [$969$]=2[$960$] с
-1, [$966$]
1=0;
- для второго колебательного процесса А
2=4 см, [$969$]=2[$960$] с
-1, [$966$]
2=[$960$]/4.
Построение начинаем с вектора
[b]А[sub]1[/sub][/b] - откладываем его длину в масштабе вдоль оси х.
Затем под углом [$966$]
2 к оси х откладываем в масштабе вектор
[b]А[sub]2[/sub][/b].
Достраиваем до параллелограмма - проводим диагональ - получили искомый вектор амплитуды
[b]А[/b] результирующего колебания (см.рис.).
В принципе, по построению всё.
Длину результирующего вектора
[i]А[/i] найдем по теореме косинусов
А
2=А
12+А
22+2А
1А
2*cos[$966$]
2A
2=3
2+4
2+2*3*4*cos[$960$]/4 = 41,97 см
2[$8658$]
А=[$8730$]41,97[$8776$]6,5 см
Теперь по углу [$966$]
Из чертежа видно, что
tg[$966$]=A
2*sin[$966$]
2/(A
1+A
2*cos[$966$]
2)
tg[$966$]=4*sin([$960$]/4)/(3+4*cos([$960$]/4))=2,83/(3+2,83)[$8776$]0,485
[$8658$]
[$966$][$8776$]arctg(0,485)[$8776$]26[$176$][$8776$][$960$]/7
В завершение запишем уравнение результирующего колебания:
x=6,5*cos(2[$960$]t+[$960$]/7) (см)
*********
Удачи
Об авторе:
С уважением
shvetski