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
6700
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
6700
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
6700
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: нет зарегистрированных пользователей


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