Условие задачи:
Уравнение гармонических колебаний имеет вид \(x = 4\sin \left( {2\pi t} \right)\) (м). Определить ускорение в момент времени, равный 0,5 с от начала отсчета.
Задача №9.1.1 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»
Дано:
\(x = 4\sin \left( {2\pi t} \right)\) м, \(t=0,5\) с, \(a-?\)
Решение задачи:
Чтобы определить уравнение ускорения, нужно взять дважды производную от уравнения колебаний, что мы сейчас и проделаем. Сначала определим первую производную:
\[x^{\prime} = 8\pi \cos \left( {2\pi t} \right)\]
Далее определяем вторую производную:
\[x^{\prime\prime} = – 16{\pi ^2}\sin \left( {2\pi t} \right)\]
Значит имеем:
\[a = – 16{\pi ^2}\sin \left( {2\pi t} \right)\]
Задача решена, подставим время в полученную формулу и посчитаем численный ответ этой задачи:
\[a = – 16{\pi ^2}\sin \left( {2\pi \cdot 0,5} \right) = 0\;м/с^2\]
Ответ: 0 м/с2.
Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.
Смотрите также задачи:
9.13.13 Колебательный контур радиоприемника содержит конденсатор емкости 1 нФ
9.1.2 Материальная точка совершает гармонические колебания. Период колебаний 0,5 с
9.1.3 За какое время от начала движения точка, колеблющаяся по закону x=7*sin(0,5*pi*t) (м)
А почему постоянное число 4 после возведения в производную стало иметь значение 8π ?
Правильно говорить не “возведение в производную”, а “взятие производной”.
На самом деле четверка остается четверкой, просто мы домножаем на \(2\pi\), которое появляется при взятии производной от \(\sin \left( {2\pi t} \right)\), потому что:\[\sin {\left( {2\pi t} \right)^\prime } = 2\pi \cos \left( {2\pi t} \right)\]
скажите, а почему косинус в первом ? а дальше синусы?
Потому что мы два раза находим производную функции. При этом производная синуса есть косинус, а косинуса – минус синус.
Конечно, если Вы не умеете находить производные функций, то сказанное мной Вам покажется какой-то белибердой – тогда учитесь находить производные
Почему а=0? Когда ответ 8,641
Как почему? Решение приведено выше
Там sin пи = 0 т.к 2пи * 0,5 = пи , а синус пи равен 0
Если умножить все что в скобке выходит 3.14 это пи а так же пи равен 180° градусам, по таблице синус 180 градусов равна 0