Консультация # 196947: Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе: Частица совершает гармонические колебания с амплитудой 4 см и периодом 4 с. Найти время, за которое смещение частицы изменяется от 0 до 2 см, и время, за которое смещение изменяется от 2 до 4 см. Сделать рисунок. ...Консультация # 196948:
Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос: Плоская звуковая волна возбуждается источником колебаний частоты ню = 200 Гц. Амплитуда колебаний источника равна 4 мм. Найти смещение точек среды, находящихся на расстоянии 100 см от источника в момент времени t = 0,1 с. Скорость звуковой волны 300 м/с. Сделать рисунок. ...
Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе: Частица совершает гармонические колебания с амплитудой 4 см и периодом 4 с. Найти время, за которое смещение частицы изменяется от 0 до 2 см, и время, за которое смещение изменяется от 2 до 4 см. Сделать рисунок.
Здравствуйте, dar777! Дано : Амплитуда колебания Xm = 4 см , период колебания T = 4 сек. Смещение X2 = 2 см, Смещение X4 = 4 см . Вычислить интервалы времени t02 и t24 , за которые происходят смещения 0…X2 и X2…X4 .
Решение : Круговая частота гармонического колебания ω = 2·π/T = 2·3,14/4 = 1,571 рад/сек. Допустим смещение материальной точки изменяется с течением времени по закону X(t) = Xm·sin(ω·t) Даже если смещение изменяется по
косинусоидальному закону или имеет начальную фазу, отличную от нуля, конечный результат НЕ изменится (см ниже-прилагаемый график).
Момент времени t2 получим из соотношения X2 = Xm·sin(ω·t2) t2 = arcsin(X2/Xm) / ω = arcsin(2/4) / ω = arcsin(0,5) / ω = 0,524 / 1,571 = 0,333 сек. Интервал времени t02 = t2 - 0 = 0,333 сек.
Момент времени t4 получим из
соотношения X4 = Xm·sin(ω·t4) t4 = arcsin(X4/Xm) / ω = arcsin(4/4) / ω = arcsin(1) / ω = 1,571 / 1,571 = 1,00 сек. Интервал времени t24 = t4 - t2 = 0,667 сек.
Мы нашли кратчайшие интервалы времени, в течение текущего периода. Однако смещение частицы также изменяется от 0 до 2 см и за время t02+T , и за время t02 + 2T и за t02 + n·T . Аналогично смещение частицы изменяется от 2 до 4 см за время t24 + n·T , где n - любое натуральное число или 0.
Ответ :
кратчайшие интервалы времени равны 0,333 сек и 0,667 сек. P.S: Интересно заметить, что arcsin(X2/Xm) = π/6 , и тогда t2 = 1/3 сек , t24 = 2/3 сек, и t24 больше t2 ровно в 2 раза! Решение похожей задачи см на rfpro.ru/question/196381
Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос: Плоская звуковая волна возбуждается источником колебаний частоты ню = 200 Гц. Амплитуда колебаний источника равна 4 мм. Найти смещение точек среды, находящихся на расстоянии 100 см от источника в момент времени t = 0,1 с. Скорость звуковой волны 300 м/с. Сделать рисунок.
В общем случае смещение точек среды в момент времени t на расстоянии x от источника плоских волн, имеющих амплитуду A, скорость v и частоту ν, описывается уравнением
В данном случае для A = 4 мм = 0.004 м, v = 300 м/с и ν = 200 Гц уравнение примет вид
Подставляя значения x = 100 см = 1
м и t = 0.1 с, получаем м, то есть смещение равно -2 мм.
Команда портала RFPRO.RU благодарит Вас за то, что Вы пользуетесь нашими услугами. Вы только что прочли очередной выпуск рассылки. Мы старались.
Пожалуйста, оцените его. Если совет помог Вам, если Вам понравился ответ, Вы можете поблагодарить автора -
для этого в каждом ответе есть специальные ссылки. Вы можете оставить отзыв о работе портале. Нам очень важно знать Ваше мнение.
Вы можете поближе познакомиться с жизнью портала, посетив наш форум, почитав журнал,
который издают наши эксперты. Если у Вас есть желание помочь людям, поделиться своими знаниями, Вы можете зарегистрироваться экспертом.
Заходите - у нас интересно!