Зависимость координат частицы от времени имеет вид: x=Acoswt y=Asinwt z=0, где А и w -...

0 голосов
201 просмотров

Зависимость координат частицы от времени имеет вид: x=Acoswt y=Asinwt z=0, где А и w - константы. Определить ускорение частицы


Физика (42 баллов) | 201 просмотров
Дан 1 ответ
0 голосов
Правильный ответ

Способ 1 "метод пристального взгляда"

Заметим, что при любом t выполняется равенство

x^2+y^2 = A^2\cos^2(\omega t) + A^2\sin^2(\omega t) = A^2

Это уравнение окружности радиуса А. Тело двигается по окружности, причем с угловой скоростью ω, так как за время T = 2π/ω синус и косинус возвращаются к прежним значениям.

Поэтому ускорение точки - это центростремительное ускорение и равно оно 

a = \omega^2A

Способ 2 "математический"

Ускорение - вторая производная координаты по времени

a_x = x''(t) = -A\omega^2\cos^2(\omega t)\\ a_y = y''(t) = -A\omega^2\sin^2(\omega t)\\ a_z = z''(t) = 0\\ a = \sqrt{a_x^2+a_y^2+a_z^2} = \sqrt{A^2\omega^4} = \omega^2A


(57.6k баллов)