амплитуда колебаний багажа 5 см, частота 0.2 гц. какой путь пройдет

Амплитуда колебаний багажа 5 см, частота 0.2 гц. какой путь пройдет груз за 2 с?

Задать свой вопрос
1 ответ
От закона колебаний зависит. И Подозреваю от исходной точки отсчеёта тоже.
 Плохо тут то, что период колебаний больше требуемого времени. А движение происходит по нелинейному (в общем случае закону). Желая по другому просто было бы только в случае отрезка медли одинакового целому числу полупериодов.
 Но допустим колебания происходят по синусоидальному закону. И отсчет медли мы ведем с того момента, когда груз проскакивает положение равновесия. Тогда изменение координаты X с течением времени t можно описать так
X(t)=A \cdot sin(2  \pi  \cdot f \cdot t)


A -- амплитуда
f -- частота (Гц)
У нас частота колебаний одинакова 0,2 Гц, Следовательно период колебаний равен
T= \frac1f = \frac10,2 =5 [s]
Искомое время 2с это меньше половины периода (2,5 с), но больше четверти (1,25 с). За это время Груз, если начал двигаться из положения равновесия отлонится на наибольшее расстояние и практически вернётся вспять. Он окажется в положении
X(2)=Asin(2 \pi f\cdot 2)=5sin(2 \pi \cdot 0,2 \cdot 2)=5sin(0,8 \pi)\approx 2,94
(Картинку сами позже сообразите, здесь очень медлительный компьютер).

Тогда пройденный путь будет равен
S=5+(5-2,94)=7,06 [см]

Кстати если считать от положения наибольшего отличия, тогда получим так
X(t)=A* cos(2 \pi f \cdot t)
Груз успеет дойти до положения равновесия (это четверть периода кусочек пути  равен амплитуде и равен 5 см ) и будет двигаться далее еще 0,75 с
 Он окажется в положении
X_2(2)=Acos(2 \pi \cdot 0,2 \cdot 2)=5cos(0,8 \pi) \approx -4,05
Таким образом весь путь за 2 с в этом случае получится
S_2=5+4,05=9,05 [см]

P.S. схоже что желанно знать закон изменения скорости. Тогда общая формула пути за 2 секунды для случайного момента отсчета будет такова.
S= \int\limits^t_1+2_t_1 V(t) \, dt
, оставишь ответ?
Имя:*
E-Mail:


Добро пожаловать!

Для того чтобы стать полноценным пользователем нашего портала, вам необходимо пройти регистрацию.
Зарегистрироваться
Создайте собственную учетную запить!

Пройти регистрацию
Авторизоваться
Уже зарегистрированны? А ну-ка живо авторизуйтесь!

Войти на сайт