Пружинный маятник вывели из положения равновесия и отпустили. через какое время (в долях периода) кинетическая энергия колеблющегося тела будет равна потенциальной энергии пружины?
X=A*cos(2*pi*t/T) v=x`=A*2*pi/T*sin(2*pi*t/T) Ek = mv^2/2=m*(2*pi*A)^2/(2*T^2)*sin^2(2*pi*t/T) max_Ek = m*(2*pi*A)^2/(2*T^2) =Ek + Ep при Ek = Ep => => max_Ek = 2*Ek => Ek = max_Ek/2 => m*(2*pi*A)^2/(2*T^2)*sin^2(2*pi*t/T) = m*(2*pi*A)^2/(2*T^2) * 1/2 => sin^2(2*pi*t/T) = 1/2 => (2*pi*t/T) = pi/4+pi/2*k => (t/T) = 1/8+k/4 ответ 1/8+k/4 ( в долях периода ) или t = T * (1/8+k/4)
Пружинный маятник вывели из положения равновесия и отпустили. Через какое время (в долях периода) кинетическая энергия колеблющегося тела будет равна потенциальной энергии пружины? Дано Х1=A Eк=Eп t- ?
v=x`=A*2*pi/T*sin(2*pi*t/T)
Ek = mv^2/2=m*(2*pi*A)^2/(2*T^2)*sin^2(2*pi*t/T)
max_Ek = m*(2*pi*A)^2/(2*T^2) =Ek + Ep
при Ek = Ep =>
=> max_Ek = 2*Ek
=> Ek = max_Ek/2
=> m*(2*pi*A)^2/(2*T^2)*sin^2(2*pi*t/T) = m*(2*pi*A)^2/(2*T^2) * 1/2
=> sin^2(2*pi*t/T) = 1/2
=> (2*pi*t/T) = pi/4+pi/2*k
=> (t/T) = 1/8+k/4
ответ 1/8+k/4 ( в долях периода ) или t = T * (1/8+k/4)
Дано Х1=A Eк=Eп t- ?
X= A*cos w*t=A*cos ф
к*A^2/2=Eк +Eп
k*A^2/2=2*k*X^2/2
X=A/√2
A/√2=A*cos ф
ф=π/4=w*t=2*π*t/T
t=T/8
Oответ t=T/8
понятно что это минимальный промежуток времени ( так как колебания прцесс периодический , то таких моментов будет много, но минимальное время T/8)