Задача по физике Определите период Т и начальную фазу фи0 колебаний если Vx(0)=0, ax(0)=-13.5. Постройте векторную диаграмму для момента времени t=0 и графики изменений координаты, скорости и ускорения от времени: x(t), vx(t), ax(t)

20 Ноя 2019 в 19:50
289 +1
0
Ответы
1

Для решения задачи необходимо использовать формулы для гармонических колебаний:

x(t) = A cos(ωt + φ)
v(t) = -A ω sin(ωt + φ)
a(t) = -A ω^2 * cos(ωt + φ)

где:
A - амплитуда колебаний
ω = 2π / T - угловая частота
T - период колебаний
φ - начальная фаза

Дано:
Vx(0) = 0, ax(0) = -13.5

Так как Vx(0) = -A ω sin(φ) = 0, то sin(φ) = 0, следовательно, φ = n * π, где n - целое число.

Также ax(0) = a(0) = -A ω^2 cos(φ) = -13.5, выразим из этого уравнения A и подставим в уравнение для v(t):

A = 13.5 / ω^2

Теперь найдем те значения, которые удовлетворяют условию Vx(0) = 0. Они будут соответствовать фазовым углам, кратным π.

Построим графики изменений координаты, скорости и ускорения от времени:

График x(t) будет колебаться по косинусоиде со смещением φ и амплитудой A.График v(t) будет колебаться по синусоиде со смещением φ и амплитудой A * ω.Графика a(t) также будет колебаться по косинусоиде со смещением φ и амплитудой A * ω^2.

Векторная диаграмма в момент времени t=0 будет иметь вид: на оси Ox - откладывается вектор разности гармонических колебаний по координате и по скорости, на оси Oy - откладывается вектор ускорения.

19 Апр 2024 в 01:19
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