Есептерді шығарудың мысалдары.
1.4.1. Қозғалыстың теңдеуі түрінде берілген. Тербелістің амплитудасы, жиілігі және периоды қандай?
Шешуі. Косинусоидалық тербелістің теңдеуін жалпы түрде жазайық : )
Берілген теңдеу: Теңдеулерді салыстыра отырып, келесі шамаларды аламыз : A= 0,06 м - амплитуда, циклдік жиілік Екінші жағынан
Сондықтан Период
Жауабы : А= 0,06 м
Т= 0,02 с.
1.4.2. Массасы 80 кг адам әткеншекте тербеледі. Оның тербеліс амплитудасы 1 м және 1 мин. Уақыт ішінде ол 15 тербеліс жасайды. периодтан кейінгі кинетикалық және потенциалдық энергияны анықта.
Шешуі. Кинетикалық энергияны келесі теңдеу бойынша анықтаймыз: , мұндағы уақыт мезетіндегі жылдамдық. Жүйенің тербеліс периодын табамыз: және ығысудың теңдеуін жазамыз
Жылдамдықты x – тен уақыт бойынша бірінші ретті туынды алу арқылы анықтаймыз.
уақыт мезетіндегі жылдамдық себебі
Сондықтан кинетикалық энергия:
Потенциалдық энергияны толық және кинетикалық энергиялардың айырмасы түрінде аламыз: ( мұндағы ).
Ал
Жауабы : Е = 25 Дж.
Е = 75 Дж.
1.4.3. Егер бірдей уақыт ішінде математикалық маятниктердің біреуі 10, ал екіншісі 30 тербеліс жасаса, онда олардың ұзындықтары қандай қатынаста болады?
Шешуі. Математикалық маятниктің периоды : , Сондықтан маятниктердің ұзындықтарының қатынасы:
, ал период
Ендеше =
Уақытты қысқартып келесі өрнекті аламыз
Жауабы:
1.4.4. Массасы 1кг жүк қатаңдығы 100Н/м серіппеге ілінген және амплетудасы 10см тербеліс жасайды. Жүктің қозғалыс теңдеуін жаз.:x=x(t). Серіппелік күшінің өзгерісінің уақытқа тәуелділігін өрнектейтін теңдеуді жаз:F=F(t). Серпімділік күшінің ең үлкен шамасын және периодтан кейінгі серпімділік күшінің мәнін тап.
Шешуі.
Гармониялық тербелістің теңдеуі
x=Аcos t
цикілдік жиілікті анықтайық
, мұндағы Т=2 ,
Сондықтан
1) Ығысудың уақытқа тәуелділігі
2)Ауытқу күшінің уақытқа тәуелділігі.
F=-кх=-к
3) Максимальды күштің модульі себебі cos10t=1
4) t= уақыт ішіндегі ауытқу кезінде
х=Acos
F=-kx=-kAcos
Достарыңызбен бөлісу: |