fenziknata
25.03.2020 13:04

Два тела одинаковой массы М совершают гармонические колебания. Как соотносятся величины полной энергии этих колебаний, если амплитуда 1-ого колебания в 36 раз больше, чем у 2-ого, а частота в 4 раза меньше, по сравнению со 2-ым колебанием.

Нажмите на рекламу ниже и сразу увидите ответ
Популярные вопросы:
Ответ:
слмтл
06.08.2020 16:22

E_1/E_2 = 81.

Объяснение:

Полная механическая энергия тела выражается как сумма потенциальной и кинетической энергии тела: E = E_{pot} + E_{kin}

Так как совершаются гармонические колебания, то отсутствуют какие-либо силы сопротивления, значит, система консервативная и в ней должен выполняться закон сохранения энергии: E_{pot} + E_{kin} = const

При гармонических колебаниях можно найти такое положение тела, когда оно проходит положение равновесия, в этой точке потенциальная энергия зануляется, а кинетическая энергия максимальная, проще считать полную энергию в этом положении: E = (E_{kin})_{max}.

Гармонические колебания можно описать следующим законом движения: x(t) = A\sin (\omega t + \varphi). Тогда кинетическая энергия тела равняется E_{kin} = \frac{mv^2}{2} = \frac{m}{2}(\frac{dx}{dt})^2 = \frac{m}{2}A^2\omega^2\cos^2(\omega t + \varphi). Максимальное значение этого выражение будет при равенстве квадрата косинуса 1. Следовательно, полная энергия тела есть E = \frac{mA^2 \omega^2}{2}.

E_1/E_2 = (\frac{A_1}{A_2}\frac{\omega_1}{\omega_2})^2 = (\frac{36A_2}{A_2}\frac{\omega_1}{4\omega_1})^2 = (\frac{36}{4})^2 = 9^2 = 81.

0,0(0 оценок)
Полный доступ
Позволит учиться лучше и быстрее. Неограниченный доступ к базе и ответам от экспертов и ai-bota Оформи подписку
logo
Начни делиться знаниями
Вход Регистрация
Что ты хочешь узнать?
Спроси ai-бота