Амплитуда колебаний тела 4 см. Через какой минимальный промежуток времени от начала колебаний смещение тела составит 2 см, если колебания происходят по закону х = Х(m) cos wt, а период колебаний составляет 0,6 с?
от

1 Ответ

Дано:  
- амплитуда колебаний A = 4 см = 0,04 м  
- смещение x = 2 см = 0,02 м  
- период колебаний T = 0,6 с  
- угловая частота ω = 2π/T  

Найти:  
- минимальный промежуток времени t, через который смещение тела составит 2 см.

Решение:  

1. Находим угловую частоту ω:  
ω = 2π / T = 2π / 0,6 ≈ 10,47 рад/с.

2. Используем уравнение для смещения в гармонических колебаниях:  
x(t) = A * cos(ωt).

3. Подставляем известные значения:  
0,02 = 0,04 * cos(10,47t).

4. Делим обе стороны на 0,04:  
cos(10,47t) = 0,02 / 0,04 = 0,5.

5. Теперь находим аргумент косинуса:  
10,47t = arccos(0,5).

6. Значение arccos(0,5) равно π/3 радиан (или 60 градусов).

7. Получаем:  
10,47t = π/3.

8. Находим t:  
t = (π/3) / 10,47 ≈ 0,1 с.

Ответ:  
Минимальный промежуток времени от начала колебаний, через который смещение тела составит 2 см, приблизительно равен 0,1 с.
от