Вынужденные колебания*cos( под действием силы происходят по закону . Рассчитать среднюю...

0 голосов
42 просмотров

Вынужденные колебания*cos( под действием силы F= F_{0}cos(wt) происходят по закону x= x_{0} cos(wt-фи). Рассчитать среднюю за период мощность внешней силы.


Физика (659 баллов) | 42 просмотров
0

во втором уравнении в скобках - это фи

Дан 1 ответ
0 голосов
Правильный ответ
\langle N\rangle=\langle F\dot x\rangle=F_0x_0\langle \cos\omega t\cdot(-\omega\sin(\omega t-\varphi)\rangle=\\=-\omega F_0x_0\langle \cos\omega t\cdot (\sin\omega t\cos\varphi-\cos\omega t\sin\varphi)\rangle=\\
=-\omega F_0x_0(\cos\varphi\cdot\langle \sin\omega t\cos\omega t\rangle-\sin\varphi\cdot\langle \cos^2\omega t\rangle)=(\star)
Так как
\langle \sin\omega t\cos\omega t\rangle=\dfrac12\langle\sin2\omega t\rangle=0\\
\langle \cos^2\omega t\rangle=\dfrac12\langle1+\cos2\omega t\rangle=\dfrac12
то
(\star)=-\omega F_0x_0(-\sin\varphi\cdot\langle \cos^2\omega t\rangle)=\dfrac{\omega F_0x_0\sin\varphi}{2}
(148k баллов)