Найти в Дзене

ЕГЭ по физике. Задача 29 (20). График и уравнение колебаний

Полное условие задачи: Краткое условие задачи: Решение задачи: Для удобства рассуждений отметим на рисунке несколько точек: Амплитуда колебаний – это наибольшее смещение от положения равновесия, поэтому необходимо определить по оси Oxнаибольшее удаление от точки О. Амплитуда колебаний будет равна длине отрезка ОА. Так как: следовательно, и амплитуда колебаний: Период колебаний – это продолжительность одного полного колебания, или это наименьший промежуток времени, через который тело вернется в начальное положение. Из графика видно, что период – это промежуток времени между точками A и B(или C и D). Так как относительно оси времени Otкоордината точки А: а точки B: то период равен: Определим теперь частоту колебаний по формуле: Получим: Запишем закон гармонического колебания, то есть уравнение зависимости x(t). Из курса математики известно, что данная кривая – косинусоида. Поэтому координата колеблющегося тела изменяется по закону косинуса. Тогда: Циклическая частота определяется по фор

Полное условие задачи:

-2

Краткое условие задачи:

-3

Решение задачи:

Для удобства рассуждений отметим на рисунке несколько точек:

-4

Амплитуда колебаний – это наибольшее смещение от положения равновесия, поэтому необходимо определить по оси Oxнаибольшее удаление от точки О. Амплитуда колебаний будет равна длине отрезка ОА. Так как:

-5

следовательно, и амплитуда колебаний:

-6

Период колебаний – это продолжительность одного полного колебания, или это наименьший промежуток времени, через который тело вернется в начальное положение. Из графика видно, что период – это промежуток времени между точками A и B(или C и D). Так как относительно оси времени Otкоордината точки А:

-7

а точки B:

-8

то период равен:

-9

Определим теперь частоту колебаний по формуле:

-10

Получим:

-11

Запишем закон гармонического колебания, то есть уравнение зависимости x(t). Из курса математики известно, что данная кривая – косинусоида. Поэтому координата колеблющегося тела изменяется по закону косинуса. Тогда:

-12

Циклическая частота определяется по формуле:

-13

Тогда получаем:

-14

В это уравнение вместо амплитуды и периода подставим найденные из графика числовые значения:

-15

Упростив это выражение получим:

-16

Определим координату тела через 0,1 с и 0,2 с, подставляя эти числа в уравнение координаты, Тогда при

-17

получим:

-18

При

-19

получим:

-20
-21