Колебашки заколебали

Автор
Сообщение
Раф
#58780 2023-11-06 16:48 GMT

Что не так

zam
#58796 2023-11-07 16:38 GMT
#58780 Раф :

Что не так

У вас же только одна пружина. Какое ещё параллельное соединение пружин??

Пусть ось х направлена вниз. Ноль этой оси соответствует равновесному положению груза.

Запишем уравнение движения груза. На груз действуют две силы – сила тяжести  \(mg\) и сила натяжения нити \(F\) (той нити, которая идёт от оси блока вниз). Эта сила направлена вверх и равна сумме двух сил натяжения нитей, идущих от блока вверх: \(F=2T\) . Сила T зависит от растяжения пружины: \(T=k \left (L-L_0 \right )\).

В покое  \(mg=2k \left (L-L_0 \right )\) , отсюда \(L=L_0+\frac{mg}{2k}\) .

Пусть  груз опустился на расстояние \(x\). Тогда пружина растянулась на величину \(2x\) и её длина стала равна \(L_0+\frac{mg}{2k}+2x\), а сила натяжения идущих вверх нитей стала равна \(\frac{mg}{2}+2kx\) .

Теперь запишем уравнение движения груза:

\(m\ddot{x}=mg-2T=2k\left ( L_0+2x \right )\)

Это дифференциальное уравнение имеет решение

\(Asin\left ( 2\sqrt{\frac{k}{m}}t+\varphi _0 \right )\) .

Значит

 \(\omega =2\sqrt{\frac{k}{m}}; \; T=\frac{2\pi }{\omega }=\pi \sqrt{\frac{m}{k}}\) .

 

givigudze
#59160 2023-12-08 09:00 GMT

А что за х с двумя точками сверху ?  Ну ладно одна — типо комплексное, но две ...  И что такое M*X с двумя точками ?

Можно по-подробнее об этом уравнении и решении.  Может быть даже просто груз на пружинке рассмотреть для начала .

Вообще круто что дают такие задачи. У нас за весь курс физики в универе было только две задачи на составление интегралов для заряженных нитей. 

 

zam
#59165 2023-12-08 13:05 GMT
#59160 givigudze :

А что за х с двумя точками сверху ? 

Точками над буквами обозначают производные по времени. Это общепринятое и широко используемое обозначение.

\(\dot{x}\equiv \frac{d x}{d t} \\\ddot{x}\equiv \frac{d^2 x}{d t^2}\)

И что такое M*X с двумя точками ?

\(m\ddot{x}\)   — это произведение массы груза на его ускорение.

Можно по-подробнее об этом уравнении и решении. 

В правой части — сумма сил, действующих на груз. Итого — второй закон Ньютона, записанный для груза.

Получается линейное обыкновенное дифференциальное уравнение с постоянными коэффициентами. Как оно решается написано в любом учебнике по математическому анализу.

Может быть даже просто груз на пружинке рассмотреть для начала .

Рассмотрите. Кто вам мешает? Но это разобрано в любом учебнике по механике.

Вообще круто что дают такие задачи.

Это задача школьного уровня.

У нас за весь курс физики в универе было только две задачи на составление интегралов для заряженных нитей. 

А вы точно в университете учились? Может, это была школа милиции?

givigudze
#59170 2023-12-08 14:17 GMT

В школе как известно не решают диф. уравнения.  Мы в школе на LC колебательном контуре подобные задачи решали, только формулы даны были.

когда про две точки расказали — понятно стало,  повились dx по dt. А то я все думал откуда диф. уравнение, когда нет dx по dt.

m*x^^  -   это ж сила. 

 

m