1. Груз, подвешенный к потолку вагона, совершает незатухающие гармонические колебания при перемещении вагона с постоянной скоростью v. Уравнения движения груза имеют вид: x = v t; y = A cosw t, где А– амплитуда, w– циклическая частота. При расчетах принять
A = 0,5 м, w= p с-1, v = 0,5 м/с.
1) Вывести и записать уравнение траектории груза.
2) В интервале времени от 0 до 2 с шагом 0,2 с рассчитать координаты груза; результаты расчетов занести в таблицу и построить по ним график траектории.
3) Для момента времени t0 = 1 с рассчитать координаты, скорость и ускорение, а также радиус кривизны траектории.
4) На графике траектории изобразить в масштабе векторы скорости, нормального, тангенциального и полного ускорений в момент времени t0.
ro=m/V,
где m - масса камня, кг; V - его объём, кг/м3.
Объем камня находим из формулы:
V=deltaH*S=deltaH*a*b,
где deltaH - изменение уровня воды в аквариуме после того как из него вытащили камень, м;
а - длина аквариума, м;
b - ширина аквариума, м.
1)
Изменение уровня воды в аквариуме находим по формуле:
deltaH=P/(ro_w*9,81)=50/1000/9,81=0,005 м,
где ro_w - плотность воды ~1000 кг/м3;
P - уменьшение давления воды на дно, Па.
V=0.005*0.3*0.2=0.0003 м3
ro=0.780/0.0003=2600 кг/м3.
ответ : 2600 кг/м3
2) a) Массы ОДИНАКОВЫЕ, поскольку и плотность, и объем одинаковые.
б) Давление воды БОЛЬШЕ на дно с МЕНЬШЕЙ площадью дна
в) Силы давления тоже одинаковы.
начальная фаза f=0 значит x=A*sin(wt)=A*sin(2*pi*t / T)
первая производная (скорость) равна v = А*cos(2*pi*t/T)*2*pi/T
вторая производная (ускорение) равна а = -А*sin(2*pi*t/T)*(2*pi/T)^2
максимальное значение модуля ускорения достигается когда sin(2*pi*t/T) равен 1 или -1
модуль ускорения достигается половины максимального значения когда sin(2*pi*t/T) равен 1/2 или -1/2
ближайшее значение после t=0 sin(2*pi*t/T)=sin(pi/6)
значит 2*pi*t/T = pi/6
значит t= T/3 = 3,6 с / 3 = 1,2 с - это ответ