Логотип Автор24реферат
Задать вопрос
%
уникальность
не проверялась
Решение задач на тему:

Для конкретной колебательной системы (КС)

уникальность
не проверялась
Аа
4678 символов
Категория
Физика
Решение задач
Для конкретной колебательной системы (КС) .pdf

Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥

Условие

Для конкретной колебательной системы (КС), представленной на соответствующем рисунке, необходимо: 1. Вывести дифференциальное уравнение малых свободных затухающих колебаний, если сила сопротивления движению тела КС пропорциональна скорости, т.е. F=-rV , где r - коэффициент сопротивления. 2. Определить круговую частоту ω0 и период T0 свободных незатухающих колебаний. 3. Найти круговую частоту ω и период T свободных затухающих колебаний. 4. Вычислить логарифмический декремент затухания. 5. Определить, используя начальные условия задачи и исходные данные, начальные амплитуду A0 и фазу φ0 колебаний. 6. Написать с учетом найденных значений уравнение колебаний. Другие исходные данные и начальные условия задачи для каждого варианта задания приведены в табл. Общие исходные данные: m* = 0,1 кг; k* = 10 Н/м; l* = 0,1 м; r* = 0,2 кг/с; u* = 0,1 м/с; ρ* = 1000 кг/м3; S* = 0,001 м2; φ* = π/6. Для механических систем (МС), расположенных на горизонтальной плоскости и представленных на рис., определить круговую частоту и период собственных незатухающих колебаний. Значения масс шариков, жёсткость соединяющих их пружин, а также другие исходные данные приведены в табл. Трением шариков при их движении о контактную горизонтальную плоскость пренебречь. Рис. 3 Дополнительно (в соответствии с общими условиями задачи 3) рассчитать все требуемые величины и вывести уравнение затухающих колебаний горизонтального пружинного маятника (см. рис.), у которого масса шарика m, а длина и жёсткость пружины равны соответственно l0 и k (см. табл.). В начальный момент времени шарик смещают так, что длина пружины стано-вится равной l, а затем кратковременным воздействием сообщают шарику скорость v1 или v2 . В результате система приходит в колебательное движение в горизонтальном направлении. Трением шарика о боковую поверхность пренебречь. № вар. № рис m k l0 l R V1 V2 4 24;25 0,7m* 1,3k* 1,1l* 1,4l* 1,9r* 0 0,6u* Рис. 4

Нужно полное решение этой работы?

Решение

Потяни, чтобы посмотреть
На первом рисунке пружины соединены последовательно-параллельно.
Эквивалентная жесткость
kэ = 2 k/3 = 2 13/3 = 8,67 Н/м.
Эквивалентная масса
mэ = 6 m = 0,42 кг.
Дифференциальное уравнение колебаний маятника определится
из 2-го закона Ньютона
mэx=-rx-kэx.
Переместив все члены в левую часть и поделив на mэ, получим
x+2 βx+ω02x=0.
Здесь β=r2mэ=0,382 0,42=0,452 с-1,
ω02=kэmэ=20,6 с-2.
Подставив значения, получим уравнение в численном виде.
x+2 0,452 x+20,6 x=0.
ω0=kэmэ=4,54 с-1,
T0=2πω0= 1,38 c.
ω=ω02-β2=4,52 c-1,
T=2πω= 1,39 c .
Логарифмический декремент затухания
δ = β T = 0,629.
Уравнение колебаний имеет вид
x = A0 e-βt cos (ω t + φ0).
x(0) = A cos φ0 = l,
A0 = l/cos φ0 = 0,162,
x = 0,162 e-0,452 t cos (4,52 t + 0,524).
Рассмотрим схему на втором рисунке.
На втором рисунке пружины соединены параллельно-последова-тельно.
Эквивалентная жесткость
kэ = 3 k/2 = 3 13/2 = 19,5 Н/м.
Эквивалентная масса
mэ = 6 m = 0,42 кг.
Переместив все члены в левую часть и поделив на mэ, получим
x+2 βx+ω02x=0.
Здесь β=r2mэ=0,382 0,42=0,452 с-1,
ω02=kэmэ=46,4 с-2.
Подставив значения, получим уравнение в численном виде.
x+2 0,452 x+46,2 x=0.
ω0=kэmэ=6,81 с-1,
T0=2πω0= 0,922 c
50% задачи недоступно для прочтения
Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение
Получить задачу
Больше решений задач по физике:
Все Решенные задачи по физике
Закажи решение задач
Оставляя свои контактные данные и нажимая «Найти работу», я соглашаюсь пройти процедуру регистрации на Платформе, принимаю условия Пользовательского соглашения и Политики конфиденциальности в целях заключения соглашения.

Наш проект является банком работ по всем школьным и студенческим предметам. Если вы не хотите тратить время на написание работ по ненужным предметам или ищете шаблон для своей работы — он есть у нас.