Период гармонических колебаний материальной точки, колеблющейся вдоль оси Ох, Т=2.4с. Через какой минимальный промежуток времени смещение точки из положения равновесия будет равно половине амплитуды?

23 Мая 2019 в 19:45
383 +1
0
Ответы
1

Период колебаний можно найти по формуле:

T = 2π/ω,

где ω - угловая скорость.

Отсюда находим угловую скорость:

ω = 2π/T = 2π/2.4 = 5π/6 рад/с.

Полуамплитуда A = x_max = x_0, где x_0 - амплитуда.

Чтобы найти момент времени, когда смещение будет равно половине амплитуды, нужно выразить это условие в виде уравнения:

|x(t)| = A/2,

где t - искомое время.

Так как колебание гармоническое, то смещение имеет вид:

x(t) = A*cos(ωt).

Подставляя в уравнение, получаем:

|A*cos(ωt)| = A/2.

Поэтому |cos(ωt)| = 1/2.

Это выполнится при угле π/3 (60°) и -π/3 (120°).

Так как колебания описывают меняющееся с течением времени смещение, то нужно найти отрезок времени между этими моментами. Так как периодическая функция, то будет это половина периода:

Δt = T/6 = 2.4/6 = 0.4 с.

Итак, через 0.4 с точка будет находиться в положении, равного половине амплитуды от положения равновесия.

28 Мая 2024 в 16:07
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир