👤

Un corp cu masa m = 1 kg efectuează oscilații armonice în jurul poziției de echilibru. Corpul este legat de un resort și se poate mișca doar în lungul axei Ox. Când alungirea resortului este de 3 cm, viteza corpului este 16 cm/s, iar când alungirea resortului este de 4 cm, viteza corpului este 12 cm/s. Determină:
a) perioada oscilațiilor;
b) amplitudinea oscilațiilor;
c) viteza maximă a corpului;
d) energia totală a oscilatorului;
e) viteza corpului când elongația este de 2 cm.


Răspuns :

x₁=Asin(ωt₁+φ)

v₁=ωAcos(ωt₁+φ)

sin²(ωt₁+φ)+cos²(ωt₁+φ)=1=>x₁²/A²+v₁²/ω²A²=1 (1)

analog pentru x₂=Asin(ωt₂+φ) si v₂=ωAcos(ωt₂+φ)=>x₂²/A²+v₂²/ω²A²=1 (2)

Din(1) si (2)=>A=√[(x₁²v₂²-x₂²v₁²)/(v₂²-v₁²)]=√[(3²*12²-4²*16²)/(12²-16²)]=√[(1296-4096)/(-112)]=√(2800/112)=√25=5 cm=0,05 m

Din (1) si (2)=>ω=√[(v₂²-v₁²)/(x₁²-x₂²)]=√[(12²-16²)/(3²-4²)]=√(112/7)=√16=4 rad/s

T=2π/ω=6,28/4=1,57 s

vmax=ωA=4*5=20 cm/s

E=mω²A²/2=1*4²*0,05²/2=8*0,0025=0,02 J

3 cm....................................16 cm/s

2 cm...................................v

v=2*16/3=10,66 cm/s

Vă mulțumim pentru vizita pe site-ul nostru dedicat Fizică. Sperăm că informațiile oferite v-au fost de ajutor. Nu ezitați să ne contactați pentru orice întrebare sau dacă aveți nevoie de asistență suplimentară. Vă așteptăm cu drag data viitoare și nu uitați să ne adăugați la favorite!


ID Learners: Alte intrebari