y = Asin(ωt + φ0), определяющий состояние тела в начальный момент времени t = 0
y = Asin(ωt + φ0), определяющий состояние тела в начальный момент времени t = 0
ω- круговая частота, число полных колебаний выраженных в радианной (угловой) мере, за время t = 1 c, .
ω = = 2πν
Примеры решения задач
1. Гармонические колебания величины x описываются уравнением x = = 0,2 . Определите: амплитуду А колебаний; циклическую частоту ; частоту колебаний ν; период колебаний Т; x1 в момент времени .
Дано:
| Решение:
| x=0,2sin2πt,
| Сравнив уравнение гармонических колебаний
| А, ω0, ν, Т, x1 - ?
| x= A∙sin(ω0t + φ0)с данным в задаче, находим А = 0,2 м;
|
| ω0 = 2πc-1; ν = , оттуда ν = 1 Гц; Т = ν-1, оттуда Т = 1 с
|
| Подставив значение в уравнение (данное в условии задачи), определимx1.x1= 0,2sin =sinπ =0 м.
Ответ: А = 0,2 м; ω0 = с-1; ν = 1 Гц; Т = 1 с; x1 =0 м.
|
2. Напишите уравнение гармонических колебаний, если амплитуда колебаний A = 2 см, начальная фаза колебаний φ0 = 30o и за t = 10 c совершается n = 20 полных колебаний.
Дано:
| Решение:
| A = 2 см = 0,02 м
| Уравнение гармонических колебаний имеет видA∙sin(ω0t + φ0)
| φ0 = 30o =
| A∙sin(ω0t + φ0)Период колебаний Т – время, в течение t = 10 с
| t = 10 c
| которого совершается одно колебание: . Зная Т, n
| n = 20
| определяем циклическую частоту: ω0 = ., или ω0 = ;
| x(t) - ?
| ω0 = = 4π;
Уравнение данных гармонических колебаний будет иметь вид: x = 0,02sin(4πt + )м
Ответ:Уравнение гармонических колебаний иметь вид:
x = 0,02sin(4πt + )м
|
3. Период колебаний математического маятника на ЛунеТл = 10 с. Определите период колебаний Т этого маятника на Земле. Ускорение свободного падения на Луне = 1,6 м/ .
4. Математический маятник, длина нити которого l = 0,5 м, совершает гармонические колебания с амплитудой А = 5 см. Определите максимальную скорость υmax колеблющейся материальной точки.
Дано:
| Решение:
| l = 0,5 м
| Математический маятник совершает гармонические
| А=5см=0,05м
| колебания по уравнениюA∙sin(ω0t + φ0), где: ω0 = -
| υmax - ?
| собственная циклическая частота; Т = 2π - период
|
| колебаний маятника, следовательно,ω0 = ;
Максимальная скорость материальной точкиυmax= Аω0= А , тогда υmax = 0,05∙ = 0,22 м/с
Ответ:максимальная скорость колеблющейся материальной точки равна 0,22 м/с
|
Домашнее задание:
I. Сделать конспект,основные формулы и определения должны быть выделены.
Выполненное домашнее задание выслать на электронный адрес: korobitsina.vera@yandex.ru
|