👤

Un corp de masa m=200g executa oscilatia armonica. Valoarea extrema a fortei elastie care actioneaza asupra corpului este F=200N. Energia totala a oscilatorului este E=407J.Se considera ca origine a timpului momentul in care corpul trece prin pozitia de echilibru. Aflati ecuatia de miscare a corpului.

Răspuns :

Ecuatia generala e [tex]x=x_m\sin(\omega t)[/tex]

[tex]F=kx_m\\\ \\ E=\frac{1}{2}kx_m^2\\ \\ E=\frac{1}{2}Fx_m\\ \\ \\ x_m=\dfrac{2E}{F}[/tex]

Aici, [tex]x_m[/tex]  este alungirea maxima.

Aflam k:
[tex]k=\dfrac{F}{x_m}=\dfrac{F^2}{2E}[/tex]

Aflam perioada:

[tex]T=2\pi\sqrt{\dfrac{m}{k}}=2\pi\sqrt{\dfrac{2Em}{F^2}}=\dfrac{2\pi\sqrt{2Em}}{F}.[/tex]

Aflam omega:

[tex]\omega=\dfrac{2\pi}{T}=\dfrac{F}{\sqrt{2Em}}[/tex]

In sfarsit, ecuatia generala va fi:

[tex]x=\dfrac{2E}{F}\sin\left(\dfrac{F}{\sqrt{2Em}}t\right)[/tex]