Menu
Шарик массой m=100г закреплен на пружине жесткости k=15.775H/м горизонтально. Его оттянули от положения равновесия на 5см и отпустили. Найти:1. Период колебаний шарика. 2. Частоту колебаний. 3. Уравнение движенияшарика и смещение через 1 с от начала движ. 4. Ур-ние скорости и скорость через 5,5с движения. 5. Силу, действующую на шарик через 4,5с от начала движ. 6. Полную энергию, кинетич. И потенциальн. Энергии через 5с от начала движения


Дано

m=100г=0.1кг

k=15.775H/м

Xo=A=5см

-

1. Период колебаний шарика.

T=2pi√(k/m)

2. Частота  колебаний.

v=1/T

3. Уравнение движения шарика

x=Acos(ωt+φo) -колебания происходят по закону косинуса(начинаются отведением груза в сторону)

ω=√(k/m) циклическая частота

x=A*cos(√(k/m) *t+φo) = 5*cos(12.56*t+0)= 5*cos(12.56*t)

φo=0 -начальная фаза колебаний

-   смещение через t=1 с от начала движения

x=А*cos(√(k/m)*t + φo)=5* cos(√(15.775/0.1)*1 +0)= 5 см

4. Уравнение скорости (это производная от уравнения движения)

x=5*cos(12.56*t)

x’=v=-62.6*sin(12.56*t)

-  скорость через 5,5с движения

v=-62.6*sin(12.56*5.5)= -2.2  см/с =0.022 м/с

5. Сила, действующая  на шарик через 4,5с от начала движения

x=5*cos(12.56*4.5)=5см=0.05м

F=-kx=15.775H/м*0.05м=0.78875 =0.8 Н

6. Энергия полная, кинетическая и потенциальная  через 5с от начала движения

Е =Ек+Еп

E=kx^/2=15.775*0.05^2/2=0.0197 Дж =19.7 мДж

через 5с  x=5*cos(12.56*5)=5см=0.05м

Еп=kx^2/2=15.775*0.05^2/2=0.0197 Дж =19.7 мДж


ПОХОЖИЕ ЗАДАНИЯ:
  • 1- Шарик, подвешенный на пружине, совершает колебания по закону: x = Acos(πt/l6). За сколько секунд после начала движения шарик пройдет путь, численно равный трем амплитудам...
  • Увеличили или уменьшили длину маятника если: а) период его колебаний сначала =0,3 с, а после изменения длины стал = 0,1 б) частота его колебаний в начале =5 Гц, а потом умень...
  • Тело перемещается вдоль оси Х так, что координата зависит от времени по закону: х=5+6t+0,25t2. Найти скорость тела через 2 с от начала движения и среднюю ско-рость за 5 с....
  • Зависимость пройденного телом пути от времени задается уравнением s=-2t+4t^2-3t^3. Запишите выражения для скорости и ускорения. Определите для момента времени t=4t после нача...
  • Уравнение движения тела: x=5+4t-2t^2. Скорость тела равна нулю в момент времени? 1) 1секунда с начала отсчета 2) 2 секунды с начала отсчета 3) 3 секунды с начала отсчета 4) 4...