Cząstka o masie m = 50 g drga, której równanie ma postać x = Acoswt, gdzie A = 10 cm i w = 5 c^-1. Znajdź siłę Fx działającą na cząstkę w miejscu jej największego przemieszczenia.
Zadanie 40464. Rozwiązanie szczegółowe z krótkim zapisem warunków, wzorów i praw zastosowanych w rozwiązaniu, wyprowadzeniem wzoru obliczeniowego i odpowiedzią. Jeśli masz pytania dotyczące rozwiązania, napisz. Próbuję pomóc.
Aby rozwiązać problem, należy skorzystać z prawa Hooke'a, które mówi, że siła działająca na ciało jest proporcjonalna do jego wychylenia z położenia równowagi. Skorzystamy także ze wzoru na wyznaczenie okresu drgań ciała: T = 2π/ω.
Okres drgań ciała jest równy:
T = (2π)/(5 c^-1) = 1,26 c
Maksymalne przemieszczenie ciała wynosi:
x_max = A = 10 cm = 0,1 m
Siłę działającą na ciało w miejscu jego największego przemieszczenia określa się ze wzoru:
Fx = -k * x_max,
gdzie k jest współczynnikiem sztywności sprężyny wywołującej drgania ciała.
Współczynnik sztywności sprężyny można obliczyć korzystając ze wzoru:
k = m * ω^2,
gdzie m to masa ciała, ω to częstotliwość kątowa oscylacji.
Podstawiając wartości m i ω do wzoru na k, otrzymujemy:
k = 50 g * (5 s^-1)^2 = 1250 g/s^2 = 12,5 N/m
Teraz możemy znaleźć siłę Fx:
Fx = -k * x_max = -12,5 N/m * 0,1 m = -1,25 N
Odpowiedź: Fx = -1,25 N.
Sklep z towarami cyfrowymi prezentuje unikalny produkt cyfrowy dla zainteresowanych fizyką i matematyką - „Cząstka o masie m = 50 g drga, równanie”. Ten produkt zawiera szczegółowy opis problemu nr 40464, który rozwiązuje równanie drgań cząstki o masie 50 g. Rozwiązanie problemu obejmuje krótki zapis warunków, wzorów i praw zastosowanych w rozwiązaniu, wyprowadzenie obliczeń formuła i odpowiedź.
Opis produktu jest przedstawiony w pięknym formacie HTML, co ułatwia czytanie i studiowanie materiału. Kupując ten produkt cyfrowy, zyskujesz dostęp do przydatnych materiałów, które pomogą Ci lepiej zrozumieć podstawy fizyki i matematyki.
Nie przegap okazji zakupu unikalnego produktu cyfrowego dla swojej edukacji i rozwoju!
Opis produktu: Sklep z towarami cyfrowymi prezentuje unikalny produkt cyfrowy dla zainteresowanych fizyką i matematyką - „Cząstka o masie m = 50 g drga, równanie”. Produkt ten zawiera szczegółowy opis rozwiązania problemu nr 40464, który jest związany z drganiami cząstki o masie 50 g. Rozwiązanie problemu obejmuje krótki zapis warunków, wzorów i praw zastosowanych w rozwiązaniu, wyprowadzenie wzór obliczeniowy i odpowiedź.
Opis produktu jest przedstawiony w pięknym formacie HTML, co ułatwia czytanie i studiowanie materiału. Kupując ten produkt cyfrowy, zyskujesz dostęp do przydatnych materiałów, które pomogą Ci lepiej zrozumieć podstawy fizyki i matematyki. Nie przegap okazji zakupu unikalnego produktu cyfrowego dla swojej edukacji i rozwoju!
***
Produkt ten jest rozwiązaniem problemu 40464, który polega na określeniu siły działającej na oscylującą cząstkę.
Warunek problemowy: cząstka o masie m = 50 g drga, której równanie ma postać x = Acoswt, gdzie A = 10 cm i w = 5 c^-1. Należy znaleźć siłę Fx działającą na cząstkę w miejscu jej największego przemieszczenia.
Aby rozwiązać problem, stosuje się prawo Hooke'a, które ustala związek między siłą a przemieszczeniem z położenia równowagi. Dla drgań harmonicznych obowiązuje wzór Fx = -kx, gdzie k jest współczynnikiem sztywności sprężyny.
Ponieważ x = Acoswt, to maksymalne przemieszczenie wynosi A, a siła Fx w miejscu maksymalnego przemieszczenia będzie równa Fx = -k*A.
Aby wyrazić współczynnik sztywności k poprzez informację podaną w zadaniu, używamy wzoru na okres drgań T = 2π/ω, gdzie ω jest częstotliwością kołową.
Wiadomo, że okres oscylacji wynosi T = 1/2 s. Wtedy możemy wyrazić częstotliwość kołową: ω = 2π/T = 4π s^-1.
Współczynnik sztywności k można obliczyć ze wzoru k = mω^2. Podstawiając znane wartości otrzymujemy k = 100π N/m.
Zatem siła Fx działająca na cząstkę w miejscu jej największego przemieszczenia jest równa Fx = -k*A = -10π N ≈ -31,42 N.
Zatem wymagana siła wynosi około -31,42 N.
***
Stronghold Crusader 2 to doskonała gra strategiczna z wciągającą rozgrywką i ciekawą mechaniką.
Jasna i piękna grafika gry Stronghold Crusader 2 nie pozostawi Cię obojętnym.
Wiele opcji planowania strategicznego i zarządzania w grze Stronghold Crusader 2.
Stronghold Crusader 2 to idealna gra dla miłośników średniowiecznej tematyki i zamkowych budowli.
Ciekawe zadania i bitwy w Stronghold Crusader 2 nie pozwolą Ci się nudzić.
W grze Stronghold Crusader 2 możesz grać zarówno krzyżowcami, jak i Saracenami, co dodaje różnorodności.
Stronghold Crusader 2 ma przyjazny dla użytkownika interfejs i intuicyjne sterowanie.
Strategia Stronghold Crusader 2 zapewni Ci wiele godzin ekscytującej rozgrywki.
Doskonałe połączenie aspektów ekonomicznych i militarnych w grze Stronghold Crusader 2.
Stronghold Crusader 2 posiada doskonały system zarządzania zasobami i rozwoju zamków.