Войти Регистрация Спроси ai-bota

Определить отношение кинетической энергии гармонически колеблющейся материальной точки к ее потенциальной энергии в данной момент времени, если известно, что фаза колебаний в этот момент времени (фи).

Ответ:

olqa252ru

07.09.2020 01:23

tg²φ

Объяснение:

Пусть колебания заданы функцией

$x(t)=x_0cos(\omega t+\phi _0)$

Скорость найдем как первую производную координаты по времени

$v(t)=\frac{dx(t)}{dt}=-x_0\omega sin(\omega t+\phi_0)$

Потенциальная энергия

$E_p(t)=\frac{kx^2}{2}=\frac{k}{2}x_0^2cos^2(\omega t+\phi_0)$

Кинетическая энергия

$E_k(t)=\frac{mv^2}{2}=\frac{m}{2}x_0^2\omega ^2sin^2(\omega t+\phi_0)$

А теперь заметим, что перед функциями sin² и cos² стоят амплитудные значения потенциальной и кинетической энергии, которые равны по закону сохранения энергии, значит

$\frac{E_k(t)}{E_p(t)}=\frac{\frac{m}{2}x_0^2\omega ^2sin^2(\omega t+\phi_0)}{\frac{k}{2}x_0^2cos^2(\omega t+\phi_0)}=\frac{sin^2(\phi)}{cos^2(\phi)} =tg^2(\phi)$ .

0,0(0 оценок)

Популярные вопросы: Физика

hamster1324

11.12.2022 19:57

По графику зависимости Ux=(t) рис 15 вычислите проекцию перемещения тела за 5 сек...

solov1

19.09.2022 00:03

Как изменится емкостное сопротивление при увеличении емкости конденсатора?...

angel1073

19.09.2022 00:03

Стальная деталь машины имеет массу 700 грамм. определите ее объем с решением...

Adelina174

19.09.2022 00:03

1. - технолог провел эксперимент с применением 20 г эфира, имеющего температуру 35 градусов. какое количество теплоты потребовалось,чтобы превратить этот эфир в...

саша4005

17.02.2022 21:38

1)шарик,закрепленный на нити 50 см, совершает 36 оборотов в минуту. найдите частату и период вращения шарика, его линейную и угловкю скорости. 2)найдите частоту...

MadPrinter

17.02.2022 21:38

Сколько теплоты выделится при полном сгорании нефти массой 31,5 тонн?...

рашад10

17.02.2022 21:38

По какой формуле вычисляется сила тока в цепи постоянного тока ? (i-сила тока , u-напряжение ,q-заряд ,t-время прохождения заряда )...

Даша46111

17.02.2022 21:38

Легкая гильза из фольги подвешенная на шелковой нити притягивается к заряженной стеклянной палочке, заряжена ли гильза? что можно сказать о знаке заряда гильзы,...

yiliamasegorova

17.02.2022 21:38

Изменится ли поведение колеблющегося в лифте маятника,если лифт начнет двигаться с ускорением вниз,вверх?...

аминушечку

08.01.2021 07:28

Световой луч проходит в вакууме расстояние S1= 53 см, за то же время в прозрачном веществе свет пройдёт расстояние S2=0,37 м. Чему равен абсолютный показатель преломления...

Полный доступ

Позволит учиться лучше и быстрее. Неограниченный доступ к базе и ответам от экспертов и ai-bota Оформи подписку