Материальная точка массой m= 1/3 кг притягивается к неподвижному центру О силой F=3x, H. Найти закон движения точки вдоль горизонтальной прямой, если в начальной момент x0= 2м, v0=3 м/с.

8 Окт 2019 в 19:41
108 +1
0
Ответы
1

Для нахождения закона движения точки вдоль горизонтальной прямой воспользуемся вторым законом Ньютона:
F = ma,
где F - сила, действующая на точку, m - масса точки, a - ускорение.

Исходя из условия, сила F = 3x, H. Также нам известно, что масса точки m = 1/3 кг.

Тогда ускорение точки:
a = F / m = 3x3x3x / 1/31/31/3 = 9x, м/с^2.

Теперь можем записать уравнение движения точки:
a = d^2x / dt^2 = 9x.

Решим это дифференциальное уравнение. Общее решение такого уравнения имеет вид:
xttt = Acos3t3t3t + Bsin3t3t3t,
где A и B - константы, которые нужно найти из начальных условий.

Из начальных условий x0 = 2 м и v0 = 3 м/с можем найти значения констант A и B. Запишем соответствующие уравнения:
x0 = Acos000 + Bsin000 = A,
v0 = -3Asin000 + 3Bcos000 = 3.

Из первого уравнения получаем, что A = x0 = 2 м.

Заменим A во втором уравнении и найдем B:
-32sin000 + 3Bcos000 = 3,
-30 + 3B*1 = 3,
3B = 3,
B = 1.

Таким образом, общее решение уравнения движения точки будет иметь вид:
xttt = 2*cos3t3t3t + sin3t3t3t.

Это и есть закон движения точки вдоль горизонтальной прямой в данной задаче.

19 Апр 2024 в 13:00
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