Форум сайта alsak.ru

Задачи и вопросы по физике => Колебания и волны => Механические => : Антон Огурцевич 27 December 2014, 20:21

: Определить промежуток времени
: Антон Огурцевич 27 December 2014, 20:21
Математический маятник длиной l = 0,5 см колеблется в среде с коэффициентом затухания β = 0,5 c-1. Определить промежуток времени, по истечении которого амплитуда маятника уменьшится в е = 3 раза.
: Re: Определить промежуток времени
: Сергей 28 December 2014, 12:47
Решение.
По условию задачи известно:
\[ \frac{{{A}_{0}}}{{{A}_{{}}}}=e\ \ \ (1). \]
Амплитуда затухающих колебаний изменяется по закону:
\[ {{A}_{{}}}={{A}_{0}}\cdot {{e}^{-\beta \cdot \frac{t}{T}}}\ \ \ (2). \]
Период математического маятника определяется по формуле:
\[ T=2\cdot \pi \cdot \sqrt{\frac{l}{g}}\ \ \ (3). \]
Подставим (3) в (2) и из формулы (2) выразим промежуток времени по истечении которого амплитуда маятника уменьшится в е = 3 раза:
\[ \begin{align}
  & t=-\frac{T}{\beta }\cdot \ln \frac{{{A}_{{}}}}{{{A}_{0}}}\ \ \ (4),\ \frac{{{A}_{{}}}}{{{A}_{0}}}=\frac{1}{e}, \\
 & t=-\frac{2\cdot \pi }{\beta }\cdot \sqrt{\frac{l}{g}}\cdot \ln \frac{{{1}_{{}}}}{e}\ . \\
\end{align} \]
t = 0,0628 с.
 Ответ: 0,0628 с.