Материальная точка за промежуток времени

Задача. Материальная точка за промежуток времени \displaystyle \Delta t=1,5 мин совершила \displaystyle N=90 колебаний. Определите период \displaystyle T, частоту \displaystyle \nu  и циклическую частоту \displaystyle \omega  колебаний материальной точки.

Дано:

\displaystyle \Delta t=1,5 мин
\displaystyle N=90

Найти:
\displaystyle T — ?
\displaystyle \nu — ?
\displaystyle \omega — ?

Решение

Думаем: набор параметров, которые необходимо определить относятся к гармоническим колебаниям. Тогда определим эти параметры по определению:

\displaystyle T=\frac{\Delta t}{N} (1)

\displaystyle \nu =\frac{1}{T} (2)

\displaystyle \omega =\frac{2\pi }{T} (3)

Решаем: подставим (1) в (2)

\displaystyle \nu =\frac{1}{{}^{\Delta t}\!\!\diagup\!\!{}_{N}\;}=\frac{N}{\Delta t} (4)

подставим (1) в (3):

\displaystyle \omega =\frac{2\pi }{{}^{\Delta t}\!\!\diagup\!\!{}_{N}\;}=\frac{2\pi N}{\Delta t} (5)

Считаем: помним о том, что время нужно перевести в единицы СИ \displaystyle \Delta t=1,5 мин \displaystyle =1,5*60 с \displaystyle =90 с, а \displaystyle \pi \approx 3,14. Тогда:

  • для (1)

\displaystyle T=\frac{90}{90}=1 с

  • для (4)

\displaystyle \nu =\frac{90}{90}=1 Гц

  • для (5)

\displaystyle \omega =\frac{2*3,14*90}{90}\approx 6,3 рад/с

Ответ\displaystyle T=1 с, \displaystyle \nu =1 Гц, \displaystyle \omega \approx 6,3 рад/с.

Ещё задачи на тему «Уравнение гармонических колебаний».