👍 0 👎 |
Чему равно отношение кинетической энергии точки, совершающей гармонические колебания, к ее потенциальной энергии?Здравствуйте!
У меня вот проблема с задачей, решал эту задачу два раза, в первом варианте получил 3 + ctg^2fi_0, во втором случае получил 1/3+tg^2fi_0 Решая так и так ответ получился разный, с рисунком (чертёж) дело обстоит намного хуже, помогите мне пожалуйста выполнить грамотно чертёж к задаче, препод ко всем задачам требует рисунки (чертежи) или графики. Вы можете мне помочь разобраться с этой задачкой до конца, где в ней подвох. Объясните пожалуйста это всё дело, Спасибо Большое Чему равно отношение кинетической энергии точки, совершающей гармонические колебания, к ее потенциальной энергии для момента времени t=T/12, где Т — период колебаний. |
👍 +1 👎 |
"Решая так и так ответ получился разный"
Можно подробности? Как именно? |
👍 +1 👎 |
1) Вариант решения
x(t)=A*cos(w*t); w=(2*pi)/T; En(t)=0,5*k*(x(t))^2; Ek(t)=0,5*m*(v(t))^2; v(t)=sx(t)/dt=-A*w*sin(w*t); Ek(t)=0,5*m*(A*w*sin(w*t))^2; Ek/En=(0,5*m*(A^2)*(w^2)*(sin(w*t))^2)/(0,5*k*(A^2)*(cos(w*t))^2); Ek/En=(m*(w^2)*(sin(w*t))^2)/(k*(cos(w*t))^2)=(tg(w*t))^2; w=(k/m)^0,5; Ek/En=(tg((2*pi)/T)*(T/12))^2=(tg(pi/6))^2=(tg(30))^2=1/3 2) Вариант Ek/Ep=cos^2(2*Pi/12)/sin^2(2*Pi/12)=ctg^2(Pi/6)=3 Не знаю где тут правда? Задача некорректная именно из-за того, что не дана начальная фаза колебаний. В общем виде решение примерно такое: x = A cos(fi), где fi = omega t + fi_0 — фаза. Тогда v = A omega sin(fi) — скорость частицы. E_пот = (kx^2)/2 = (k A^2 cos^2(fi))/2 — потенциальная энергия, E_кин = (mv^2)/2 = (m A^2 omega^2 sin^2(fi))/2 = (k A^2 sin^2(fi))/2, так как omega = k/m — это циклическая частота колебаний. Следовательно, E_кин/E_пот = tg^2(fi) = tg^2(omega t + fi_0). При этом циклическая частота связана с периодом T: omega = 2 pi/T. То есть, E_кин/E_пот = tg^2(2 pi t/T + fi_0). Если теперь принять fi_0=0 (то есть колебания начаты с крайнего положения — неважно, левого или правого), то ответ будет tg^2(pi/6) = 1/3, а если fi_0 = pi/2 (то есть колебания начаты с положения равновесия), то ответ будет tg^2(2 pi/3) = 3. Но! Колебания могут начинаться из любого состояния (то есть fi_0 — любое). Тогда ответ будет любым! |
👍 0 👎 |
Совершенно верно, некорректный вопрос.
Что касается графиков [m]E_k(t)[/m] и [m]E_p(t)[/m] — это просто графики [m]E_k=E_m\sin^2(\omega t)[/m] и [m]E_p=E_m\cos^2(\omega t)[/m] (или наоборот, это уж на Ваш выбор). |
👍 0 👎 |
То есть можно и наоборот?
E_k = E_m\cos^2(\omegat) E_p = E_m\sin^2(\omegat) Разве допустимы два варианта? |
👍 0 👎 |
Не вижу парадокса. В процессе гармонических колебаний происходит "перекачка" энергий — взаимное превращение E_кин в E_пот и обратно. Конечно, полная энергия остается постоянной, а их соотношение через определенный промежуток времени от начала колебаний зависит от начального состояния системы. Похоже на то, что условие Вам "недодали".
|
👍 +1 👎 |
Начальная фаза равна нулю.
В методичке некачественно забиты задачи, нет начальных условий))) И ещё недостаёт одного условия в условии задачи, по какому закону ( косинус или синус) идут гармонические колебания, ведь если рассмотреть отдельно два этих случая, то получаются разные ответы, что недопустимо. Спасибо! |
👍 0 👎 |
👍 0 👎 |
Такую задачу я оттуда скачивал, только это не та, которая мне надо)))
Спасибо! |
👍 −1 👎 |
Иванов Иван Иванович!. У Вас вопросы технико-математические, а задача по физике. Берите настоящий учебник по физике и изучайте физику. Настоящий учебник- например, Ландсберг. Берите также настоящий задачник по физике и решайте задачи , постепенно наращивая сложность.
|
👍 0 👎 |
Кинематика
|
👍 0 👎 |
Два бесконечно длинных прямолинейных проводника с токами 6 А и 8 А
|
👍 0 👎 |
Вершинах квадрата со стороной 0,1 м помещены заряды по 0,1 нКл.
|
👍 0 👎 |
Объем тела вращения
|
👍 0 👎 |
Элементарное сокращение дробей
|
👍 0 👎 |
Уравнение теплопроводности решить методом Фурье
|