Через какой наименьший промежуток времени от начала движе​ния точка, совершающая гармонические колебания, сместится от поло​жения равновесия на половину амплитуды, если за 240 с она совершает 10 полных колебаний?
от

1 Ответ

дано:  
Время t = 240 с  
Количество полных колебаний N = 10  

найти:  
Наименьший промежуток времени Δt, через который точка сместится от положения равновесия на половину амплитуды.

решение:  
Сначала найдем период колебаний T. Период T можно найти по формуле:  
T = t / N.  

Подставим известные значения:  
T = 240 / 10 = 24 с.  

Теперь мы знаем, что полное колебание занимает 24 секунды.

Зная, что амплитуда A и ее половина составляет A/2, можем определить, за какое время точка достигнет смещения A/2.

В гармонических колебаниях движение описывается функцией:  
x(t) = A * sin(ωt),  
где ω = 2π / T.

В нашем случае, для нахождения времени, когда x(t) = A/2, используем:  
A/2 = A * sin(ωt).  

Сократим A:  
1/2 = sin(ωt).  

Чтобы найти угол, при котором sin(α) = 1/2, мы знаем, что:  
ωt = π/6 (30°) или ωt = 5π/6 (150°).

Теперь используем ω:  
ω = 2π / T = 2π / 24 = π / 12.  

Теперь найдем t для первого случая (30°):  
t = (π/6) / (π/12) = 2 с.  

Для второго случая (150°):  
t = (5π/6) / (π/12) = 10 с.  

Таким образом, наименьший промежуток времени от начала движения, когда точка сместится на половину амплитуды, составляет 2 с.

ответ:  
Наименьший промежуток времени, через который точка сместится на половину амплитуды, составляет 2 с.
от