Матеріальна точка масою m = 0,1 кг виконує гармонічні коливання за законом x = 4 sin (2t + π/4) см. Обчислити максимальну силу Fmax, що діє на точку, і повну енергію E точки, що коливається. (16 — Задача 94
39₴
З чого складається сума:
Чиста ціна: 39₴
Комісія сервісу: 0₴
Опис
Механічні коливання і хвилі →
Дано: m = 0,1 кг; закон руху x = 4 sin(2t + π/4) см ⇒ амплітуда A = 4 см = 0,04 м, циклічна частота ω = 2 рад/с. Знайти: Fmax, E.
Закон: Динаміка гармонічних коливань. За другим законом Ньютона на точку діє квазіпружна сила F = ma = −mω²x, максимальна у крайніх точках. Повна механічна енергія коливань зберігається.
Формула:
Fmax = m·ω²·A; E = ½·m·ω²·A² (= ½·k·A², де k = mω²).
Метод: Із рівняння коливань зчитуємо A та ω. Максимальна сила відповідає максимальному прискоренню amax = ω²A у крайніх точках траєкторії. Повна енергія дорівнює максимальній кінетичній енергії ½m·v²max, де vmax = ωA. Значення підставляємо в СІ.
Відповідь: Fmax = 16 мН; E = 320 мкДж.
Схожі задачі з цієї теми
Теоретичне (якісне) питання, числових даних …T — період коливаньA = 5 см = 0,05 м; t = 1 хв = 60 с; N = 150 …
Замовити повний розв'язок →