N94. Математический маятник отклоняют от положения равновесия и отпускают, при этом маятник начинает совершать гармонические колебания
с периодом 4 с. Максимальное значение скорости такого маятника
составляет 6 м/с. Определить длину нити маятника и амплитуду ускорения.
ответ записать в виде: L;a (Пример: 2;0,5)
Мой ответ
N°5. Материальная точка совершает гармонические колебания по закону:
х(t) = 6cos(ft + п/12). В какой момент времени скорость тела будет
составлять половину от максимального значения? *
Мой ответ
Запишем уравнения движения тела по оси y:
y=v0sinα⋅t—gt22
Заменяя в уравнении y на данное h, получим квадратное уравнения, которое необходимо решить для нахождения времени полета. Неудивительно, что уравнение имеет 2 корня, поскольку на данной высоте тело за все время полета будет находиться 2 раза, что видно из рисунка.
h=v0sinα⋅t—gt22
gt2—2v0sinα⋅t+2h=0
Найдем дискриминант:
D=4v20sin2α—8gh
Проверять положительность дискриминанта не будем, поскольку решение задачи быть должно, значит он априори неотрицателен.
Тогда корни квадратного уравнения равны:
t=2v0sinα±4v20sin2α—8gh−−−−−−−−−−−−√2g
Мы получили ответ в общем виде. Теперь подставим все известные величины в СИ:
t=2⋅10⋅sin30∘±4⋅102⋅sin230∘—8⋅10⋅1,05−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−√2⋅10
Получаем два корня:
[t=0,7сt=0,3с
m = 14 г = 0,014 кг
t₁ = 25⁰ C = 298 К
t₂ = 225⁰ C = 498 К
M (N₂) = 28 г/моль = 0,028 кг/моль
R = 8,31 Дж/моль*К
Найти:
Q = ?
Решение:
Согласно условию задачи изменения давления не происходит т.е. процесс изобарный p = const.
где - работа совершаемая газом при его нагревании, иначе эту формулу можно записать как
- изменение внутренней энергии газа.
Из выше описанного имеем:
Количества вещества распишем как: . Тогда Дж
Или 0,831 кДж ≈ 0,8 кДж.
ответ: Q = 0,8 кДж.
*Примечание
Для умников* можно не переводить в систему СИ в дано значения.
Также