2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу 1, 2  След.
 
 Математический маятник
Сообщение07.02.2013, 20:04 


06/07/12
139
Подскажите, пожалуйста, как расчитать период колебаний математического маятника, подвешанного к потолку лифта, при движении лифта вверх с ускорением a.
Всю голову сломал.

 Профиль  
                  
 
 Re: Математический маятник
Сообщение07.02.2013, 20:07 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/09
7215
Ну это смотря как лифт движется. Если равномерно, то движение лифта никак не влияет на период.

 Профиль  
                  
 
 Re: Математический маятник
Сообщение07.02.2013, 20:10 


06/07/12
139
мат-ламер в сообщении #681160 писал(а):
Ну это смотря как лифт движется. Если равномерно, то движение лифта никак не влияет на период.

Равноускоренно

 Профиль  
                  
 
 Re: Математический маятник
Сообщение07.02.2013, 20:15 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/09
7215
Тогда сила тяжести в лифте увеличится. Смотрите каким боком ускорение силы тяжести влияет на период колебания маятника.

 Профиль  
                  
 
 Re: Математический маятник
Сообщение07.02.2013, 20:26 


06/07/12
139
мат-ламер в сообщении #681166 писал(а):
Тогда сила тяжести в лифте увеличится. Смотрите каким боком ускорение силы тяжести влияет на период колебания маятника.

Да это понятно. Вы можете объяснить схему, как из з.с.э. ; II закона Ньютона и уравнения колебаний получить период.

 Профиль  
                  
 
 Re: Математический маятник
Сообщение07.02.2013, 20:30 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/09
7215
Dimana115 в сообщении #681169 писал(а):
Да это понятно. Вы можете объяснить схему, как из з.с.э. ; II закона Ньютона и уравнения колебаний получить период.

Напишите дифференциальное уравнение движения. Смотрите учебник. Я не физик и переписывать учебник сюда на форум не собираюсь. Может ещё кто поможет.

 Профиль  
                  
 
 Re: Математический маятник
Сообщение07.02.2013, 22:09 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Dimana115 в сообщении #681169 писал(а):
уравнения колебаний получить период.

Смотря, что у вас называется уравнением колебаний. Или дифференциальное уравнение, или его решение (в школе решать дифуры не умеют, и часто уравнениями называют фактически решения уравнений).

 Профиль  
                  
 
 Re: Математический маятник
Сообщение08.02.2013, 09:39 


06/07/12
139
Цитата:
Смотря, что у вас называется уравнением колебаний.

Дифферинциальньное уравнение получается из З.С.Э.?
Если да то как его составить

 Профиль  
                  
 
 Re: Математический маятник
Сообщение08.02.2013, 20:45 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Дифференциальное уравнение получается из 2 закона Ньютона, и собственно, оно и есть. Во втором законе Ньютона, буква $\vec{a}\equiv\mathbf{a}$ - это "замаскированная" вторая производная $\dfrac{d^2\mathbf{r}}{dt^2},$ или, внося массу под скобку, $\dfrac{d\mathbf{p}}{dt}$ (второй вариант - "более правильный", в некоторых сложных случаях).

Вопрос в том, что вы сказали "из ...бла-бла-бла... и уравнения колебаний". То есть, у вас в дано есть какая-то штука, которую вы называете "уравнение колебаний". Вот вопрос, что это такое?
Типичные приходящие в голову варианты:
$$\dfrac{d^2x}{dt^2}+\dfrac{g}{\ell}x=0\eqno(\text{дифур})$$ $$x(t)=A\cos\left(\sqrt{\dfrac{g}{\ell}}\,t+\varphi_0\right)\eqno(\text{решение дифура})$$

 Профиль  
                  
 
 Re: Математический маятник
Сообщение08.02.2013, 21:12 
Аватара пользователя


22/10/08
1286
Dimana115 в сообщении #681159 писал(а):
Подскажите, пожалуйста, как расчитать период колебаний математического маятника, подвешанного к потолку лифта, при движении лифта вверх с ускорением a.
Всю голову сломал.

Как много слов...
Возьмите обычную формулу и замените $g$ на $g+a$.

 Профиль  
                  
 
 Re: Математический маятник
Сообщение08.02.2013, 21:35 


10/02/11
6786
получить уравнение движения всего легче продифференцировав интеграл энергии по времени. математический маятник это нелинейная система, в задаче не хватает предположений о малости колебаний

 Профиль  
                  
 
 Re: Математический маятник
Сообщение08.02.2013, 21:48 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Oleg Zubelevich в сообщении #681648 писал(а):
в задаче не хватает предположений о малости колебаний

В школе оно подразумевается по умолчанию. Немалые колебания маятника - очень сложная задача, например, в Википупии написано, что кое-что в ней было окончательно решено только в 2012 году.

 Профиль  
                  
 
 Re: Математический маятник
Сообщение08.02.2013, 21:51 


10/02/11
6786
Munin в сообщении #681655 писал(а):
Википупии написано, что кое-что в ней было окончательно решено только в 2012 году.

посмотрел, проникся :shock:

 Профиль  
                  
 
 Re: Математический маятник
Сообщение08.02.2013, 21:53 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


06/04/10
3152
Есть "школьно-доказательный" вывод формулы маятника - замена обычного коническим. Для конического всё делается аккуратно, и ускорение лифта лишь чуть усложняет построение.

 Профиль  
                  
 
 Re: Математический маятник
Сообщение08.02.2013, 22:19 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407

(Оффтоп)

nikvic в сообщении #681660 писал(а):
Есть "школьно-доказательный" вывод формулы маятника - замена обычного коническим.

Вот только равенство периодов плоского и конического колебаний верно только для малых колебаний :-) Те же грабли, вид сбоку.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 20 ]  На страницу 1, 2  След.

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: YandexBot [bot]


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group