Определите смещение точки максимальное ускорение, совершающей гармонические колебания с частотой 20 Гц и амплитудой 10см Определите смещение точки максимальное ускорение, совершающей гармонические колебания с частотой 20 Гц и амплитудой 10 см, в момент времени t = 100 с от начала колебания?
Так как нам дана только частота колебаний, начальная фаза φ неизвестна и ее нужно найти. Однако, смещение точки максимального ускорения происходит в момент времени, когда скорость равна нулю, т.е. в крайних точках колебаний. Это происходит при φ = 0 и φ = π.
С учетом этого, смещение точки в момент времени t = 100 с будет равно:
x(100) = 10 * sin(400π) = 0,
т.к. sin(400π) равен 0.
Таким образом, смещение точки в момент времени t = 100 с от начала колебания равно 0.
Для вычисления смещения точки в момент времени t = 100 с от начала колебания мы можем использовать следующую формулу для гармонических колебаний:
x(t) = A * sin(2πft + φ),
где
x(t) - смещение точки в момент времени t,
A - амплитуда колебаний (10 см),
f - частота колебаний (20 Гц),
t - время,
φ - начальная фаза.
Так как у нас f = 20 Гц, то период колебаний T = 1/f = 0.05 с.
Для нахождения смещения в момент времени t = 100 с, подставим все значения в формулу:
x(100) = 10 sin(2π 20 100 + φ) = 10 sin(400π + φ).
Так как нам дана только частота колебаний, начальная фаза φ неизвестна и ее нужно найти. Однако, смещение точки максимального ускорения происходит в момент времени, когда скорость равна нулю, т.е. в крайних точках колебаний. Это происходит при φ = 0 и φ = π.
С учетом этого, смещение точки в момент времени t = 100 с будет равно:
x(100) = 10 * sin(400π) = 0,
т.к. sin(400π) равен 0.
Таким образом, смещение точки в момент времени t = 100 с от начала колебания равно 0.