Задача 1.1а (решить самостоятельно). Запишите четыре возможных варианта формулы плоской волны A(t, t), распространяющейся в положительном направлении вдоль оси I,
если известно, что амплитуда равна 4, на расстоянии t = 6 см укладывается 3 полуволны,
за время t = 14 с происходит 7 полных колебаний и при t = 0, t = 0 А(0, 0) = 3. ответ:
(а) А(z, t) = 4 cos( 157.lt — 3.141t +0.7227);
(6) А(t, t) = 4 cos(-157.lt + 3.141t + 0.7227);
(В) А(z, t) = 4 sin( 157.1 — 3.14lt + 0.8481);
(г) А(x, t) = 4 sin( -157.1х + 3.141t + 0.8481).
Задача 1.1б (решить самостоятельно). Плоская волна, распространяющаяся в отри-
цательном направлении вдоль оси х, совершает три с четвертью колебания за время
t = 17с. При этом, на расстоянии е = 8 см укладывается 4 полных волны. Максимальное
отклонение волновой функции от равновесия равно 5, а в точке с координатой I = = 3 см
в момент времени t = 25 с волновая функция имеет значение 2.5. Запишите четыре воз-
можных варианта формулы этой волны. ответ:
(а) А(І, t) = 5 cos( 314.2x +1.201t — 29.32);
(б) А(t, t) = 5 cos( — 314.2 — 1.201t — 9.943);
(в) А(t, t) = 5 sin( 314.2x +1.201t — 28.80);
(г) А(x, t) = 5 sin(–314.21 — 1.201t - 10.47).
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