13.4.5 Для колебательного движения груза массой t = 0,5 кг, подвешенного к пружине, дифференциальное уравнение имеет вид у + 60у = 0. Необходимо определить коэффициент жесткости пружины. (Ответ 30)
Для решения данной задачи необходимо воспользоваться формулой дифференциального уравнения колебательного движения:
m у'' + k у = 0,
где m - масса груза, k - коэффициент жесткости пружины.
Подставляя в данную формулу известные значения, получим:
0,5 у'' + k у = 0.
Для дальнейшего решения данного уравнения необходимо найти общее решение уравнения вида:
у = A cos(ωt + φ),
где A - амплитуда колебаний, ω - круговая частота, φ - начальная фаза.
Дифференцируя данную функцию дважды, получим:
у'' = -A ω^2 cos(ωt + φ).
Подставляя найденные значения в исходное дифференциальное уравнение, получим:
-0,5 A ω^2 cos(ωt + φ) + k A cos(ωt + φ) = 0.
Данное уравнение справедливо при любых t, следовательно, косинус может быть исключен:
-0,5 A ω^2 + k A = 0.
Выражая из данного уравнения коэффициент жесткости пружины, получим:
k = 0,5 ω^2.
Подставляя значение частоты ω = 2πf = 2π/T = 2π√(k/m), получим:
k = (2π/T)^2 m = (2π/1)^2 0,5 = 4π^2 × 0,5 = 2π^2.
Таким образом, коэффициент жесткости пружины равен:
k = 2π^2 ≈ 19,739.
Ответ: 19,739 (ближайшее целое число - 20).
Итак, решив данную задачу, мы получили, что коэффициент жесткости пружины равен 20 в условных единицах.
Данный цифровой товар является решением задачи 13.4.5 из сборника Кепе О.. по физике. Решение представлено в виде подробного описания с использованием формул и логических выводов, которые позволят понять и решить данную задачу.
Оформление выполнено в соответствии с требованиями к качественной верстке html-кода. Красивый и удобный дизайн товара поможет легко и быстро найти необходимую информацию.
Решение задачи 13.4.5 из сборника Кепе О.. - это отличный выбор для студентов и преподавателей, которые занимаются изучением физики и хотят углубить свои знания в данной области. Кроме того, данный товар может быть полезен всем, кто интересуется физическими явлениями и их решением.
Приобретая данный цифровой товар, вы получаете доступ к качественному решению задачи, которое поможет вам лучше понять тему и подготовиться к экзаменам.
Данный цифровой товар представляет собой решение задачи 13.4.5 из сборника Кепе О. по физике. Задача заключается в определении коэффициента жесткости пружины для колебательного движения груза массой 0,5 кг, подвешенного к этой пружине, при условии, что дифференциальное уравнение, описывающее это движение, имеет вид у + 60у = 0.
Для решения задачи необходимо воспользоваться формулой дифференциального уравнения колебательного движения и найти общее решение уравнения вида у = A cos(ωt + φ), где A - амплитуда колебаний, ω - круговая частота, φ - начальная фаза. Подставив найденные значения в исходное дифференциальное уравнение, можно получить формулу для определения коэффициента жесткости пружины.
Данный товар представлен в виде подробного описания с использованием формул и логических выводов, что позволит легко понять и решить данную задачу. Оформление выполнено в соответствии с требованиями к качественной верстке html-кода, что обеспечивает удобство использования.
Решение задачи 13.4.5 из сборника Кепе О. - это отличный выбор для студентов и преподавателей, которые занимаются изучением физики и хотят углубить свои знания в данной области. Кроме того, данный товар может быть полезен всем, кто интересуется физическими явлениями и их решением.
***
Товаром является решение задачи 13.4.5 из сборника Кепе О.?.
В данной задаче представлено дифференциальное уравнение колебательного движения груза массой 0,5 кг, подвешенного к пружине, которое записано в виде у + 60у = 0, где у - это функция от времени, описывающая смещение груза от положения равновесия.
Для решения задачи необходимо определить коэффициент жесткости пружины.
Для этого можно воспользоваться формулой, описывающей колебательное движение груза подвешенного на пружине с жесткостью k:
my'' + ky = 0,
где m - масса груза, y - функция от времени, описывающая смещение груза от положения равновесия, y'' - вторая производная функции y по времени.
Сравнивая данную формулу с уравнением из задачи, можно вывести соотношение между коэффициентом жесткости пружины и массой груза:
k = m*w^2,
где w - частота колебаний.
В задаче дано уравнение колебательного движения вида у + 60у = 0. По сравнению с общей формулой, можно увидеть, что частота колебаний равна sqrt(60), а масса груза равна 0,5 кг. Подставляя эти значения в формулу для коэффициента жесткости пружины, получаем:
k = 0.5*(sqrt(60))^2 = 30.
Таким образом, коэффициент жесткости пружины равен 30, что и является ответом на задачу.
***
Очень хорошее решение задачи, все пошагово и понятно.
Благодаря этому решению я легко справился с задачей из сборника Кепе О.Э.
Очень полезный цифровой товар для студентов и школьников.
Советую всем, кто сталкивается с задачами подобного типа.
Решение задачи помогло мне глубже понять тему и закрепить материал.
Очень удобно иметь доступ к такому решению в электронном виде.
Рекомендую этот цифровой товар для тех, кто хочет быстро и качественно решать задачи.