Гиря, подвешенная к эластичной ленте, совершает гармонические колебания вдоль оси Оу по закону: y(t) = Acos(Bt), где А = 0,04 м, B = 2п/3 – рад/ с . Определите: а) амплитуду колебаний; б) циклическую частоту; в) начальную фазу; г) начальную координату; д) координату гири в момент времени t = 3 с; е) число колебаний, совершенных гирей за промежуток времени Δt = 15 с
от

1 Ответ

дано:  
A = 0,04 м (в СИ)  
B = 2π/3 рад/с  

найти:  
а) амплитуду колебаний A  
б) циклическую частоту ω  
в) начальную фазу φ  
г) начальную координату y(0)  
д) координату гири в момент времени t = 3 с, y(3)  
е) число колебаний, совершенных гирей за промежуток времени Δt = 15 с  

решение:  
а) Амплитуда колебаний равна A.  
Амплитуда A = 0,04 м  

б) Циклическая частота определяется как ω = B.  
ω = 2π/3 рад/с  

в) Начальная фаза φ для функции косинуса равна 0, так как функция имеет вид Acos(Bt).  
φ = 0 рад  

г) Начальная координата y(0) вычисляется подстановкой t = 0 в уравнение:  
y(0) = A * cos(B * 0)  
y(0) = 0,04 * cos(0)  
y(0) = 0,04 * 1 = 0,04 м  

д) Координату гири в момент времени t = 3 с можно найти по формуле:  
y(3) = A * cos(B * 3)  
y(3) = 0,04 * cos((2π/3) * 3)  
y(3) = 0,04 * cos(2π)  
y(3) = 0,04 * 1 = 0,04 м  

е) Число колебаний N за промежуток времени Δt = 15 с можно найти по формуле:  
N = Δt / T, где T - период колебаний.  
Период T вычисляется как:  
T = 2π / ω  
T = 2π / (2π/3) = 3 с  

Теперь можем найти количество колебаний:  
N = Δt / T  
N = 15 / 3 = 5  

ответ:  
а) Амплитуда колебаний A = 0,04 м  
б) Циклическая частота ω = 2π/3 рад/с  
в) Начальная фаза φ = 0 рад  
г) Начальная координата y(0) = 0,04 м  
д) Координата гири в момент времени t = 3 с, y(3) = 0,04 м  
е) Число колебаний, совершенных гирей за промежуток времени Δt = 15 с, N = 5
от