Question

№1 Уравнение гармонических колебаний в единицах СИ имеет вид х=0,01cos (20пиt).
А)чему равна амплитуда колебаний;
Б)чему равен период колебаний;
В)чему равно смещение тела через четверть периода после начального момента времени.

№2
Первый нитяной маятник совершил за некоторое время 10 колебаний, а второй за то же время — 15 колебаний. Длины этих маятников отличаются на 50 см.
А)Длина нити каждого маятника меньше? Обоснуйте ответ;
Б)Во сколько раз длина нити одного маятника больше, чем длина нити другого?;
В)Чему равны длины нитей маятников? ​

Answer 1

№1
А) Амплитуда колебаний равна значению максимального отклонения тела от положения равновесия. В данном случае, амплитуда колебаний равна 0,01.
Б) Период колебаний можно определить по формуле T = 2пи/ω, где ω - угловая скорость колебаний. В данном случае, угловая скорость равна 20пи рад/с. Подставляем значение в формулу и получаем T = 2пи/(20пи) = 1/20 с.

В) Четверть периода составляет 1/4 от периода, то есть T/4. Подставляем значение периода из предыдущего пункта и получаем T/4 = (1/20)/4 = 1/80 с.

№2
А) Длина нити маятника связана с периодом колебаний по формуле T = 2пи√(L/g), где L - длина нити, g - ускорение свободного падения. Так как маятники совершают разное количество колебаний за то же время, значит их периоды различны. При этом длина нити маятника влияет на его период: чем короче нить, тем меньше период. Следовательно, длина нити первого маятника меньше длины нити второго маятника.

Б) Разность в количестве колебаний (10 и 15) указывает на то, что второй маятник совершает больше колебаний за то же время. Так как период колебаний зависит от длины нити (как показано в формуле выше), то можно сделать вывод, что длина нити второго маятника больше, чем длина нити первого маятника. Для определения во сколько раз длина нити одного маятника больше, чем длина нити другого, можно использовать отношение количества колебаний: L2/L1 = (15/10)^2 = (3/2)^2 = 9/4.

В) Длины нитей маятников можно определить, используя формулу из пункта А и отношение количества колебаний из пункта Б.
Пусть L1 - длина нити первого маятника, L2 - длина нити второго маятника. Тогда L2 = L1 + 50 см.
Также, L2/L1 = 9/4.
Используя эти два уравнения, мы можем найти значения L1 и L2.