1) Рассмотрим положение тела на первом рисунке (груз в правом крайнем положении).
Запишем уравнение движения в виде:
x (t)= Xmax* sin *(2π*t /T + π/2) (это тоже уравнение гармонического колебания начальной фазой).
Если (t = 0) то x(0) = Xmax
Скорость движения груза - первая производная от x: v(t) = (x(t))' = (2π*A/T)*cos ((2π/T) *t + π/2) = Vmax* cos ((2π/T) *t + π/2)
Если (t = 0) то v(0) = 0 (тело остановится)
И, наконец, аналогично находим ускорение тела: a (t)= (x''(t)) = (v'(t)) = - Amax sin ((2π/T) *t + π/2 )
Если (t = 0) то a(0) = - Amax (направление вектора ускорения сменилось на противоположное, сила направлена к положению равновесия)
2) Рассмотрим положение тела на втором рисунке (груз в положении равновесия).
Если (t = T/4) то: x(T/4) = 0 (тело в положении равновесия). v(T/4) = - Vmax (тело проходит положение равновесия с максимальной скоростью. a(T/4)= 0 (равнодействующая сил равна нулю (пружина не растянута).
Воздух, который находится внутри мяча, нагревается при постоянном давлении (равном давлению атмосферного воздуха снаружи мяча давлению оболочки мяча на газ). Происходит изобарический процесс расширения газа при повышении температуры при постоянном давлении. Объем газа в этом случае прямо пропорционален абсолютной температуре газа: Р/Т=const, т.е. чем больше абсолютная температура газа, тем больший объем он занимает. Правда, в данном случае давление газа внутри мяча не остается строго постоянным - по мере растягивания оболочки мяча эта оболочка оказывает на газ давление больше, чем в начале процесса.
Рассмотрим положение тела на первом рисунке (груз в правом крайнем положении).
Запишем уравнение движения в виде:
x (t)= Xmax* sin *(2π*t /T + π/2) (это тоже уравнение гармонического колебания начальной фазой).
Если (t = 0) то x(0) = Xmax
Скорость движения груза - первая производная от x:
v(t) = (x(t))' = (2π*A/T)*cos ((2π/T) *t + π/2) = Vmax* cos ((2π/T) *t + π/2)
Если (t = 0) то v(0) = 0 (тело остановится)
И, наконец, аналогично находим ускорение тела:
a (t)= (x''(t)) = (v'(t)) = - Amax sin ((2π/T) *t + π/2 )
Если (t = 0) то a(0) = - Amax (направление вектора ускорения сменилось на противоположное, сила направлена к положению равновесия)
2)
Рассмотрим положение тела на втором рисунке (груз в положении равновесия).
Если (t = T/4) то:
x(T/4) = 0 (тело в положении равновесия).
v(T/4) = - Vmax (тело проходит положение равновесия с максимальной скоростью.
a(T/4)= 0 (равнодействующая сил равна нулю (пружина не растянута).
Выбираем ответы:
Б) и Г)