Для решения данной задачи, нам нужно найти координату x в виде функции от времени t и выразить ее через период колебаний T. Также нам дано, что отношение x/A равно 3/2. Давайте разберемся, как решить эту задачу пошагово.
1. Найдем период колебаний T. Период колебаний задается формулой T = 1/f, где f - частота колебаний. В данной задаче у нас дано выражение для координаты x в виде функции от времени t: x = A sin 2πt. В данном выражении, 2πt соответствует угловой скорости колеблющегося тела. Зная, что угловая скорость равна 2πf, получаем, что 2πt = 2πf. Таким образом, период колебаний T = 1/f = 1/(2πt).
2. Теперь нам нужно выразить x/A через период колебаний T. Подставим полученное значение T в выражение x = A sin 2πt:
x = A sin (2πt/T).
Теперь мы можем выразить отношение x/A:
x/A = (A/T) sin (2πt/T).
3. У нас дано, что x/A = 3/2. Подставим это значение в выражение:
3/2 = (A/T) sin (2πt/T).
4. Чтобы найти через какую долю периода отношение x/A равно 3/2, нам нужно найти значение t, при котором выражение (A/T) sin (2πt/T) равно 3/2. Отсюда, мы можем выразить t:
(A/T) sin (2πt/T) = 3/2
sin (2πt/T) = (3/2) * (T/A).
5. Известно, что sin (π/2) = 1. Таким образом, чтобы выражение (A/T) sin (2πt/T) было равно 3/2, мы должны сравнить его синус с синусом угла, равного π/2. То есть,
2πt/T = π/2.
6. Теперь нам нужно выразить t через период колебаний T. Решим полученное уравнение:
2πt/T = π/2
t/T = 1/4
t = T/4.
Ответ: Отношение x/A равно 3/2 через четверть периода колебаний.
1. Найдем период колебаний T. Период колебаний задается формулой T = 1/f, где f - частота колебаний. В данной задаче у нас дано выражение для координаты x в виде функции от времени t: x = A sin 2πt. В данном выражении, 2πt соответствует угловой скорости колеблющегося тела. Зная, что угловая скорость равна 2πf, получаем, что 2πt = 2πf. Таким образом, период колебаний T = 1/f = 1/(2πt).
2. Теперь нам нужно выразить x/A через период колебаний T. Подставим полученное значение T в выражение x = A sin 2πt:
x = A sin (2πt/T).
Теперь мы можем выразить отношение x/A:
x/A = (A/T) sin (2πt/T).
3. У нас дано, что x/A = 3/2. Подставим это значение в выражение:
3/2 = (A/T) sin (2πt/T).
4. Чтобы найти через какую долю периода отношение x/A равно 3/2, нам нужно найти значение t, при котором выражение (A/T) sin (2πt/T) равно 3/2. Отсюда, мы можем выразить t:
(A/T) sin (2πt/T) = 3/2
sin (2πt/T) = (3/2) * (T/A).
5. Известно, что sin (π/2) = 1. Таким образом, чтобы выражение (A/T) sin (2πt/T) было равно 3/2, мы должны сравнить его синус с синусом угла, равного π/2. То есть,
2πt/T = π/2.
6. Теперь нам нужно выразить t через период колебаний T. Решим полученное уравнение:
2πt/T = π/2
t/T = 1/4
t = T/4.
Ответ: Отношение x/A равно 3/2 через четверть периода колебаний.