Treść zadania

lopradom

Klocek połączony ze sprężyną wychyloną z położenia równowagi o A=10cm jest przytrzymywany siłą F o wartości 10N. Masa klocka wynosi m=2kg. Tarcie klocka podłożę jest pomijalnie małe. Po usunięciu siły F klocek drga ruchem harmonicznym.
a) Oblicz okres drgań klocka.
b) Napisz równanie wychylenia x(t) klocka z punktu 0.

Zadanie jest zamknięte. Autor zadania wybrał już najlepsze rozwiązanie lub straciło ono ważność.

Najlepsze rozwiązanie

  • 1 0

    a)
    Okres drgań T wyznaczymy ze wzoru:
    T = 2\pi\sqrt{\frac{m}{k}}
    gdzie m - masa klocka, k - stała sprężystości
    Stałą k można dostać z równania:
    F = k A, czyli k = F / A. Wstawiam to do poprzedniego równania:
    T = 2pi\sqrt{\frac{m}{F/A}} = 2\pi\sqrt{\frac{mA}{F}}
    Sprawdzam wymiar wyniku:
    [T] = \sqrt{\frac{kg\cdot m}{N}} = \sqrt{\frac{kg\cdot m}{kg\cdot m/s^2}} = \sqrt{s^2} = s
    Podstawiam dane. Amplitudę A trzeba zamienić na metry, A = 0,1 m.
    T = 2\pi\sqrt{\frac{2\cdot 0{,}1}{10}} \,\approx\,0{,}89
    Okres drgań klocka wynosi około 0,89 s.

    b)
    Bezpośrednio ze wzoru na ruch drgający, podstawiając amplitudę A i okres T dostajemy:
    x(t) = A\cos\left(\frac{2\pi t}{T}\right)= 10\cdot\cos\left(\frac{2\pi t}{0{,}89}\right)
    Tak zapisane x(t) wyraża się w centymetrach.

Rozwiązania

0 odpowiada - 0 ogląda - 1 rozwiązań

Dodaj zadanie

Zobacz więcej opcji