Dette problem betragter bevægelsen af et legeme med en masse på 3 kg, som bevæger sig langs en vandret glat overflade langs x-aksen. Virkningen af kraften, hvis projektion afhænger af tiden, er lig med Fx = 6π cos 2t. Ved det indledende tidspunkt x0 = 0 og projektionen af hastigheden s0 = 2 m/s.
Det er nødvendigt at finde værdien af kroppens x-koordinat på tidspunktet t = 0,5π s.
For at løse dette problem skal du bruge ligningen for kropsbevægelse:
x(t) = x0 + (vх0 / ω) * sin(ωt),
hvor x(t) er kroppens koordinat på tidspunktet t, x0 er startkoordinaten, vx0 er starthastigheden, ω er vinkelhastigheden, som kan findes ud fra kraftligningen:
Fx = ma = mdvх/dt = mvхω*sin(ωt).
Det får vi herfra
ω = sqrt(Fx / (m*vх0)),
hvor sqrt er roden af, og dvх/dt er den afledede af hastighedsprojektionen med hensyn til tid.
Ved at erstatte værdierne får vi:
ω = sqrt((6π cos 2t) / (3*2)) = sqrt(π cos 2t / 3).
Nu kan du finde værdien af x-koordinaten på tidspunktet t = 0,5π s:
x(0,5π) = 0 + (2 / ω) * sin(ω0,5π) = 0 + (2 / sqrt(π cos π / 3)) * sin(0,5πsqrt(π cos π / 3)).
Efter at have løst denne ligning, får vi værdien af x-koordinaten på tidspunktet t = 0,5π s.
Løsning på problem D1 mulighed 18 (D1-18) er et digitalt produkt, der præsenteres i en digital varebutik. Dette produkt er en elektronisk version af løsningen på problem D1-18, som er inkluderet i "Dynamics" sektionen af fysikkurset.
Løsningen på problemet er udviklet af V.A. Dievsky og præsenteret i e-bogsformat. Nu kan du nemt købe dette digitale produkt og få adgang til den komplette løsning på problemet, præsenteret i et smukt html-design.
Dette produkt er velegnet til alle, der studerer fysik eller forbereder sig til eksamen. Det er et fremragende værktøj til selvstuderende eksamener.
Løsning på problem D1 mulighed 18 (D1-18) er et elektronisk produkt beregnet til dem, der studerer fysik eller forbereder sig på at tage eksamen. Løsningen på problemet beskriver bevægelsen af et legeme med en masse på 3 kg på en vandret glat overflade langs x-aksen under påvirkning af en kraft, hvis projektion afhænger af tid og er lig med Fx = 6π cos 2t. Startbetingelser: x0 = 0 og hastighedsprojektion vх0 = 2 m/s. For at løse problemet er det nødvendigt at bruge kroppens bevægelsesligning: x(t) = x0 + (vх0 / ω) * sin(ωt), hvor x(t) er kroppens koordinat på tidspunktet t , x0 er startkoordinaten, vх0 er starthastigheden, ω - vinkelhastighed, som kan findes ud fra kraftligningen: Fx = ma = mdvх/dt = mvхωsin(ωt). Vi bestemmer vinkelhastigheden: ω = sqrt(Fx / (mvx0)) = sqrt((6π cos 2t) / (3*2)) = sqrt(π cos 2t / 3). Vi erstatter værdierne og finder værdien af x-koordinaten til tidspunktet t = 0,5π s: x(0,5π) = 0 + (2 / ω) * sin(ω0,5π) = 0 + (2 / sqrt( π cos π / 3)) * sin(0,5πsqrt(π cos π / 3)). Efter at have løst denne ligning, får vi værdien af x-koordinaten på tidspunktet t = 0,5π s.
***
Løsningen på problem D1-18, forfatter V.A. Dievsky, er beregnet til at løse problemet med bevægelsen af en krop, der vejer 3 kg på en vandret glat overflade langs x-aksen under påvirkning af en kraft, hvis projektion afhænger af tid og er lig med Fx = 6π cos 2t. I det indledende tidspunkt er kroppens koordinat x0 = 0, og projektionen af hastigheden er vх0 = 2 m/s.
Opgaven er at bestemme værdien af kroppens x-koordinat på tidspunktet t = 0,5π s.
For at løse problemet er det nødvendigt at bruge Newtons love og bevægelsesligninger. Problemet kan løses analytisk eller ved hjælp af matematiske programmer, for eksempel symbolsk matematik.
***