Уравнение колебаний математического маятника (100 г) имеет следующий вид x(t)=24sin(6,28t+π2) (см). определи полную механическую энергию тела. (ответ округли до тысячных.)

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Полная механическая энергия математического маятника составляет 0,1140 comma 114 Дж. ️ Шаг 1: Определение физических параметров из уравнения Из уравнения колебаний x(t)=24sin(6,28t+π2)x open paren t close paren equals 24 sine open paren 6 comma 28 t plus the fraction with numerator pi and denominator 2 end-fraction close paren (см) выделим основные величины, переведя их в систему СИ:

  • Амплитуда колебаний: A=24cap A equals 24 см =0,24equals 0 comma 24 м. Циклическая частота: ω=6,28omega equals 6 comma 28 рад/с. Масса груза: m=100m equals 100 г =0,1equals 0 comma 1 кг.

️ Шаг 2: Расчет полной механической энергии Полная механическая энергия системы при гармонических колебаниях определяется через максимальную кинетическую энергию или параметры амплитуды и частоты по формуле: E=mω2A22cap E equals the fraction with numerator m omega squared cap A squared and denominator 2 end-fraction Подставим значения в формулу: E=0,16,2820,2422cap E equals the fraction with numerator 0 comma 1 center dot 6 comma 28 squared center dot 0 comma 24 squared and denominator 2 end-fraction Выполним вычисления:

  1. 6,28239,43846 comma 28 squared is approximately equal to 39 comma 4384 0,242=0,05760 comma 24 squared equals 0 comma 0576 E=0,139,43840,057620,22716520,11358cap E equals the fraction with numerator 0 comma 1 center dot 39 comma 4384 center dot 0 comma 0576 and denominator 2 end-fraction is approximately equal to the fraction with numerator 0 comma 227165 and denominator 2 end-fraction is approximately equal to 0 comma 11358 Дж

Ответ: Полная механическая энергия тела, округленная до тысячных, равна 0,1140 comma 114 Дж.

Форма ответа

Ваш аватар