МихайловнаLarisa1150
?>

Решить . пружинный маятник совершает гармонические колебания вдоль горизонтальной оси ох. определите, во сколько раз отличаются кинетическая энергия груза и потенциальная энергия пружины в момент времени, когда смещение из положения равновесия составляет х=а/3

Физика

Ответы

Иванов

ответ: \dfrac{E}{W} = 8

Объяснение:

Запишем уравнение гармонических колебаний в общем виде:

x(t) = A \sin ( \omega t + \phi_{0})

Будим считать, что маятник, в начальный момент времени, находился в положении максимального смещения от положения равновесия. В этом случае, когда мы отпустим маятник, он начнет совершать гармонические, незатухающие колебания.

Отсюда x(t) = A \sin ( \omega t +\dfrac{\pi }{2} )x(t) = A \cos ( \omega t) (1)

Мы знаем, что потенциальную энергию пружинного маятника W, в любой момент времени t, можно вычислить как kx²(t)/2, а кинетическую энергию E, как mv²(t)/2.

То-есть  W=\dfrac{kx^{2}(t) }{2}, но согласно уравнению (1) получим W=\dfrac{kA^{2} \cos^{2} ( \omega t)}{2}\\

Аналогично E = \dfrac{mv^{2}(t) }{2}, однако мы знаем, что v(t) =\dfrac{d}{dt} (x(t))

Тогда v(t) =\dfrac{d}{dt} ( A \cos ( \omega t)) ⇒  v(t) =-\omega A \sin( \omega t), а это значит что E = \dfrac{m\omega^{2} A^{2} \sin^{2} ( \omega t)}{2}

Поэтому \dfrac{E}{W} = \dfrac{m\omega^{2} A^{2} \sin^{2} ( \omega t)}{kA^{2} \cos^{2} ( \omega t)}\\} , так как \dfrac{m}{k} = \dfrac{1}{\omega^{2} }, то \dfrac{E}{W} = \dfrac{\sin^{2} ( \omega t)}{\cos^{2} ( \omega t)}\\}\dfrac{E}{W} = \dfrac{1 - \cos^{2} ( \omega t)}{\cos^{2} ( \omega t)}\\} (2)

Теперь определим cos²(ωt), мы знаем, что в нашем случае, в момент момент времени t растяжение пружины маятника составило А/3, тогда согласно уравнению (1) \dfrac{A}{3} = A \cos ( \omega t)\cos ( \omega t) = \dfrac{1}{3}, следовательно \cos^{2} ( \omega t) = \dfrac{1}{9}

Возвращаясь к уравнению (2) получим \dfrac{E}{W} = \dfrac{1 - \dfrac{1}{9} }{\dfrac{1}{9} }} = 8

nkaminskaja
К механическим физическим явлениям относятся различные движения и взаимодействия тел. Механические- человек може идти, мяч сталкиваться с поверхностью Земли и отскакивать, лифт подниматься и опускаться.
Тепловые - связаны с изменением температуры тел и возникающими в следствие этого изменениями их физического состояния. Например, воск свечи при горении, вода при нагревании испаряется, вода превращается в лед. Световые-светит факел;
Электрические и магнитные связаны друг с другом. Электрические-шерсть, волос при расчесывании притягивается к расческе, или магнит притягивает к себе железные предметы
sse1105

Объяснение:

1) Чтобы подняться на крутую горку я "разгоняю" велосипед (увеличиваю скорость, и тем самым кинетическую энергию себя и велосипеда)

2) Чтобы посмотреть на только что подстриженный затылок - беру второе зеркало и располагаю его параллельно первому.

3) Чтобы заставить воду быстрее вскипеть я увеличиваю мощность электроплиты при переключателя.

N = U / R. То есть при неизменном напряжении U  я переключателем уменьшаю сопротивление спиралей R.

А можно еще проще - закрыть кастрюлю крышкой - давление водяных паров над жидкостью станет больше.

4) Чтобы охладится в жаркую погоду я поливаю себя водой (испаряющаяся вода уносит энергию)

5) В Сибири не используют наружные ртутные термометры - температура воздуха зимой бывает до минус 50°С, а ртуть замерзает при -39°С.

Ответить на вопрос

Поделитесь своими знаниями, ответьте на вопрос:

Решить . пружинный маятник совершает гармонические колебания вдоль горизонтальной оси ох. определите, во сколько раз отличаются кинетическая энергия груза и потенциальная энергия пружины в момент времени, когда смещение из положения равновесия составляет х=а/3
Ваше имя (никнейм)*
Email*
Комментарий*

Популярные вопросы в разделе

svetlana-sharapova-762621
iburejko7
k-serga1
Nikolaevna1623
Popova-Erikhovich
urazmetova
pozhidaevgv
ivan-chay19
VEZZDEXOD73
Svetlana1877
AnastasiyaSkripin1283
ivanovmk1977
Versalmoda
Korobeinikov-Yulich23
Бунеева