• Предмет: Физика
  • Автор: tetatetratданьканад
  • Вопрос задан 7 лет назад

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

Ответы

Ответ дал: Exponena
0
От закона колебаний зависит. И Подозреваю от начальной точки отсчеёта тоже.
 Плохо тут то, что период колебаний больше требуемого времени. А движение происходит по нелинейному (в общем случае закону). Хотя иначе просто было бы только в случае отрезка времени равного целому числу полупериодов.
 Но допустим колебания происходят по синусоидальному закону. И отсчет времени 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 равна 0,2 Гц, Следовательно период колебаний равен
T= frac{1}{f} = frac{1}{0,2} =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 максимальное расстояние и почти вернётся назад. Он окажется в положении
X(2)=Asin(2 pi fcdot 2)=5sin(2 pi cdot 0,2 cdot 2)=5sin(0,8 pi)approx 2,94
(Картинку сами потом сообразите, тут слишком медленный комп).

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

Кстати если считать от положения максимального отклонения, тогда получим так
X(t)=A* cos(2 pi f cdot t)
Груз успеет дойти до положения равновесия (это четверть периода кусок пути  равен амплитуде и равен 5 см ) и будет двигаться дальше 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. похоже что желательно знать закон изменения скорости. Тогда общая формула пути за 2 секунды для произвольного момента отсчета будет такова.
S= intlimits^{t_1+2}_{t_1} {|V(t)|} , dt
Вас заинтересует