Задать вопрос
12 февраля, 08:04

Помогите с физикой

Математический маятник длины 50 см совершает

небольшие колебания в среде с коэффициентом затухания 0,9 с-1

Определить время и число полных колебаний, по истечении

которых амплитуда колебаний маятника уменьшится в 5 раз.

+2
Ответы (1)
  1. 12 февраля, 09:15
    0
    При отсутствии трения малые колебания маятника в вертикальной плоскости происходят по гармоническому закону, причем собственная циклическая частота математического маятника, как известно, зависит только от длины подвеса: ω0=g/l. (1) Вследствие трения колебания маятника будут затухающими: ϕ=ϕe-βtsin⁡ωt, где ϕ - угол отклонения нити маятника от вертикали в момент t. (Очевидно, записанный закон движения соответствует такому началу отсчета времени, что при t=0 маятник проходит через положение равновесия, т. е. ϕ=0.) Период затухающих колебаний (период гармонического сомножителя) T=2π/ω=2π/ω02-β2. (2) Амплитудой затухающих колебаний принято считать выражение, стоящее перед гармоническим сомножителем. В соответствии с этим определением амплитуда А затухающих колебаний изменяется со временем по экспоненциальному закону: A (t) = ϕ0e-βt. (3) Записав выражения амплитуды для двух моментов t и t+τ и учитывая, что отношение этих амплитуд задано, можно найти искомое время τ. Число n полных колебаний за это время можно определить, если известен период T. Затухающие колебания по записанному выше закону возникают, как следует из решения соответствующего дифференциального уравнения, только при условии βω0 период и циклическая частота оказываются мнимыми величинами]. При β≥ω0 происходит апериодический процесс, закон движения которого ϕ=B1e-δ1t+B2e-δ2t, где B1 и B2 - постоянные, определяемые из начальных условий; δ1,2=β±β2-ω02. Запишем выражения (3) для моментов времени t и t+τ: A1=ϕ0e-βt, A2=ϕ0e-β (t+τ). Отношение амплитуд; A1/A2=eβτ=5. Логарифмируя это выражение, находим сτ=ln5/β=1,79 с. Число полных колебаний, прошедших за время τ, очевидно, равно отношению n=τ/T. Определив из выражения (1) собственную циклическую частоту математического маятника и подставив ее в выражение (2), получим сT=1,45 с.
Знаете ответ?
Сомневаетесь в ответе?
Найдите правильный ответ на вопрос ✅ «Помогите с физикой Математический маятник длины 50 см совершает небольшие колебания в среде с коэффициентом затухания 0,9 с-1 Определить ...» по предмету 📘 Физика, а если вы сомневаетесь в правильности ответов или ответ отсутствует, то попробуйте воспользоваться умным поиском на сайте и найти ответы на похожие вопросы.
Смотреть другие ответы
Похожие вопросы по физике
1. Математический маятник за 3 полных колебаний прошел путь равный 60 см. Определите чему равна амплитуда колебаний маятника. 2.
Ответы (1)
1) Чем схожи и различаются амплитуда колебаний и перемещение? 2) Сколько времени затрачивает маятник с периодом колебания 2 с на 4 полных колебания? 3) Маятник за 10 с совершает 6 полных колебаний. Какова частота его колебания?
Ответы (1)
Математический маятник совершил N1=45 полных колебаний, а а пружинный маятник за такой же промежуток времени N2=30 полных колебаний. Во сколько раз частота колебаний математического маятника больше частоты колебаний пружинного маятника?
Ответы (1)
1. В каких единицах в системе СИ измеряется амплитуда колебаний? 2. За 5 с маятник совершает 10 колебаний. Чему равна частота колебаний маятника? 3. Как изменится период колебаний груза на пружине, если жесткость пружины увеличить в 4 раза? 4.
Ответы (1)
Математический маятник длиной 99.5 (см) за 1 (мин) совершает 30 полных колебаний. Определить период колебания маятника и ускорение свободного падения в том месте, где находится маятник.
Ответы (1)