46

В некоторый момент времени смещение материальной точки, совершающей…

05 сентября 2023

В некоторый момент времени смещение материальной точки, совершающей гармонические колебания, равняется 5 см, скорость 20 м/с. Ускорение в этот моментравно 80 см/с^2 и направлено противоположно вектору скорости. Определить в рассматриваемый момент времени циклическую частоту и период колебаний, амплитуду и фазу колебаний

категория: физика

57

Гармоническое колебание описывается формулой, зависимость смещения x от времени t: X=A sin (ωt+φ) А — амплитуда, ω — угловая частота, φ — начальная фаза. Скорость — производная от смещения: v=Aω cos (ωt+φ) Ускорение — производная от скорости: a=- Aω² sin (ωt+φ) в этот момент φ=180 градусов, т.к. направления v и a противоположныТогда с учетом фазы X=- A sinωt (1) v=- A ω cos ωt (2) a=Aω² sin ωt (3) Разделим 1 на 3, получим X/a=- 1/ω²ω=√a/x ω=√16=4ω=2π/T тогда T=2π/ω T=π/2 cекундциклическая частота γ=1/T=2/π c^ -1Амплитуду найдем разделив 1 на 2X/v=1/ω*tg (ωt) ωt=arctg (Xω/v) ωt=arctg 1A=-X/sin ωtA=- 10/√2

Знаете ответ?

Есть интересный вопрос? Задайте его нашему сообществу, у нас наверняка найдется ответ!
Делитесь опытом и знаниями, зарабатывайте награды и репутацию, заводите новых интересных друзей!
Задавайте интересные вопросы, давайте качественные ответы и зарабатывайте деньги. Подробнее...