В условиях предыдущей задачи найти уравнение движения груза, если в начальный момент он находился ниже положения равновесия на расстоянии x0 и ему сообщили скорость, направленную вверх.
Определить коэффициент жесткости составной пружины, состоящей из двух последовательно соединенных пружин с разными коэффициентами жесткости c1=9,8 Н/см и c2=29,4 Н/см. Найти период колебаний, амплитуду и уравнения движения груза массы 5 кг, подвешенного к указанной составной пружине, если в начальный момент груз был смещен из положения статического равновесия на 5 см вниз и ему была сообщена начальная скорость 49 см/с, направленная также вниз.
Тело A, масса которого равна m, может перемещаться по горизонтальной прямой. К телу прикреплена пружина, коэффициент жесткости которой c. Второй конец пружины укреплен в неподвижной точке B. При угле α=α0 пружина не деформирована. Определить частоту и период малых колебаний тела.
Точка A, масса которой равна m, прикреплена пружинами, как указано на рисунке. В исходном положении точка находится в равновесии и все пружины не напряжены. Определить коэффициент жесткости эквивалентной пружины при малых колебаниях точки вдоль оси x в абсолютно гладких направляющих и частоту свободных колебаний точки.
Определить коэффициент жесткости пружины, эквивалентной трем пружинам, показанным на рисунке, при колебаниях точки M в абсолютно гладких направляющих вдоль оси x. Решить, если направляющие расположены вдоль оси y. Определить частоты этих колебаний.
Определить коэффициент жесткости эквивалентной пружины, если груз M массы m прикреплен к стержню, массой которого можно пренебречь. Стержень шарнирно закреплен в точке O и прикреплен тремя вертикальными пружинами к фундаменту. Коэффициенты жесткости пружин c1, c2, c3. Пружины прикреплены к стержню на расстояниях a1, a2, a3 от шарнира. Груз M прикреплен к стержню на расстоянии b от шарнира. В положении равновесия стержень горизонтален. Эквивалентная пружина крепится к стержню на расстоянии b от шарнира. Найти частоту малых колебаний груза.
Винтовая пружина состоит из n участков, коэффициенты жесткости которых соответственно равны c1... cn. Определить коэффициент жесткости c однородной пружины, эквивалентной данной, и период свободных колебаний точки, масса которой равна m.
Груз массы 10 кг, лежащий на абсолютно гладкой горизонтальной плоскости зажат между двумя пружинами одинаковой жесткости c=19,6 Н/см. В некоторый момент груз был сдвинут на 4 см от положения равновесия вправо и отпущен без начальной скорости. Найти уравнение движения, период колебаний, а также максимальную скорость груза.
Груз P массы m подвешен к стержню AB, который соединен двумя пружинами, с коэффициентами жесткости c2 и c3, со стержнем DE. Последний прикреплен к потолку в точке Н пружиной, коэффициент жесткости которой c1. При колебаниях стержни AB и DE остаются горизонтальными. Определить коэффициент жесткости одной эквивалентной пружины, при которой груз P будет колебаться с той же частотой. Найти период свободных колебаний груза. Массой стержней пренебречь.
Определить собственную частоту колебаний груза Q массы m, подвешенного на конце упругой консоли длины l. Пружина, удерживающая груз, имеет жесткость c. Жесткость на конце консоли определяется формулой c1=3EJ/l3 (E модуль упругости, J момент инерции). Массой консоли пренебречь.
Колебания груза массы M=10 кг, лежащего на середине упругой балки жесткости c=20 Н/см, происходят с амплитудой 2 см. Определить величину начальной скорости груза, если в момент времени t=0 груз находился в положении равновесия.
Груз Q массы m закреплен горизонтально натянутым тросом AB=l. При малых вертикальных колебаниях груза натяжение троса S можно считать постоянным. Определить частоту свободных колебаний груза, если расстояние груза от конца троса A равно a.
Груз веса 490,5 Н лежит посередине балки AB. Момент инерции поперечного сечения балки J=80 см4. Определить длину балки l из условия, чтобы период свободных колебаний груза на балке был равен T=1 c. Примечание. Статический прогиб балки определяется формулой f=Pl3/(48EJ), где модуль упругости Е=2,05*10^11 Н/м2.
Груз Q массы m зажат между двумя вертикальными пружинами с коэффициентами жесткости c1 и c2. Верхний конец первой пружины закреплен неподвижно, а нижний конец второй пружины прикреплен к середине балки. Определить длину балки, чтобы период колебаний груза был равен T. Момент инерции поперечного сечения балки J, модуль упругости E.
Найти уравнение движения и период колебаний груза Q массы m, подвешенного к пружине с коэффициентом жесткости c1, если пружина прикреплена к середине балки длины l. Жесткость балки на изгиб EJ. В начальный момент груз находился в положении статического равновесия и ему была сообщена скорость, направленная вниз
Груз веса Q зажат между двумя вертикальными пружинами, коэффициенты жесткости которых равны c1 и c2. Верхний конец первой пружины закреплен неподвижно. Нижний конец второй пружины прикреплен к свободному концу балки, заделанной другим концом в стене. Зная, что свободный конец заделанной балки под действием силы P, приложенной к свободному концу балки, дает прогиб f = Pl3/(3EJ), где EJ — заданная жесткость балки при изгибе, определить длину балки, при которой груз будет колебаться с данным периодом T. Найти уравнение движения груза, если в начальный момент он был подвешен к концам нерастянутых пружин и отпущен без начальной скорости.
Стержень OA длины l, на конце которого помещен груз массы m, может поворачиваться вокруг оси O. На расстоянии a от оси O к стержню прикреплена пружина с коэффициентом жесткости c. Определить собственную частоту колебаний груза, если стержень OA в положении равновесия занимает горизонтальное положение. Массой стержня пренебречь.
Груз P массы m подвешен на пружине к концу стержня длины l, который может поворачиваться вокруг оси O. Коэффициент жесткости пружины c1. Пружина, поддерживающая стержень, установлена на расстоянии b от точки O и имеет коэффициент жесткости c2. Определить собственную частоту колебаний груза P. Массой стержня пренебречь.
Для определения ускорения силы тяжести в данном месте земного шара производят два опыта. К концу пружины подвешивают груз P1 и измеряют статическое удлинение пружины l1. Затем к концу этой же пружины подвешивают другой груз P2 и опять измеряют статическое удлинение l2. После этого повторяют оба опыта, заставляя оба груза по очереди совершать свободные колебания, и измеряют при этом периоды колебаний T1 и T2. Второй опыт делают для того, чтобы учесть влияние массы самой пружины, считая, что при движении груза это влияние эквивалентно прибавлению к колеблющейся массе некоторой добавочной массы. Найти формулу для определения ускорения силы тяжести по этим опытным данным.
По горизонтальной хорде (пазу) вертикально расположенного круга движется без трения точка M массы 2 кг под действием силы притяжения F, пропорциональной по величине расстоянию до центра O, причем коэффициент пропорциональности 98 Н/м. Расстояние от центра круга до хорды равно 20 см, радиус окружности 40 см. Определить закон движения точки, если в начальный момент она находилась в правом крайнем положении M0 и отпущена без начальной скорости. С какой скоростью точка проходит через середину хорды?
К стержню AB, массой которого пренебречь, прикреплены три пружины. Две, с жесткостью c1 и c2, удерживают стержень и расположены на его концах. Третья пружина, жесткость которой c3, прикреплена к середине стержня и несет груз P массы m. Определить собственную частоту колебаний груза.
Груз массы 10 кг, прикрепленный к пружине с коэффициентом жесткости c=1,96 кН/м, совершает колебания. Определить полную механическую энергию груза и пружины, пренебрегая массой пружины, построить график зависимости упругой силы от перемещения и показать на нем потенциальную энергию пружины. Принять положение статического равновесия за начало отсчета потенциальной энергии.
Материальная точка массы m находится в поле действия силы с потенциалом П = (x2 + 4y2 + 16z2)k/2. Доказать, что при движении точки из любого ненулевого начального положения через некоторое время точка снова придет в это положение. Определить это время. Будет ли скорость при возвращении равна начальной скорости?
Материальная точка массы m находится в поле действия силы, потенциал которой П = (x2 + 2y2 + 5z2)k/2. Вернется ли точка в этом случае в исходное положение по прошествии некоторого времени?
Пластина D массы 100 г, подвешенная на пружине AB в неподвижной точке A, движется между полюсами магнита. Вследствие вихревых токов движение тормозится силой, пропорциональной скорости. Сила сопротивления движению равна kvФ2 Н, где k=0,001, v - скорость в м/с, Ф - магнитный поток между полюсами N и S. В начальный момент скорость пластинки равна нулю и пружина не растянута. Удлинение ее на 1 м получается при статическом действии силы в 19,6 Н, приложенной в точке B. Определить движение пластинки в том случае, когда Ф=10√5 Вб
Цилиндр веса P, радиуса r и высоты h подвешен на пружине AB, верхний конец которой B закреплен; цилиндр погружен в воду. В положении равновесия цилиндр погружается в воду на половину своей высоты. В начальный момент времени цилиндр был погружен в воду на 2/3 своей высоты и затем без начальной скорости пришел в движение по вертикальной прямой. Считая жесткость пружины равной c и предполагая, что действие воды сводится к добавочной архимедовой силе, определить движение цилиндра относительно положения равновесия. Удельный вес воды равен γ
Тело A массы 0,5 кг лежит на негладкой горизонтальной плоскости и соединено с неподвижной точкой B пружиной, ось которой BC горизонтальна. Коэффициент трения тела о плоскость 0,2; пружина такова, что для удлинения ее на 1 см требуется сила 2,45 Н. Тело A отодвинуто от точки B так, что пружина вытянулась на 3 см, и затем отпущено без начальной скорости. Найти число величины и продолжительность размахов, которые совершит тело A. Тело остановится, когда в положении, где скорость его равна нулю, сила упругости пружины будет равна силе трения или меньше ее.
Груз массы M=20 кг, лежащий на наклонной негладкой плоскости, прикрепили к нерастянутой пружине и сообщили ему начальную скорость v0=0,5 м/с, направленную вниз. Коэффициент трения скольжения f=0,08, коэффициент жесткости пружины c=20 Н/см. Угол, образованный наклонной плоскостью с горизонтом, 45°. Определить период колебаний; число и величины максимальных отклонений от положения равновесия, которые совершит груз
Тело массы M=0,5 кг совершает колебания на горизонтальной плоскости под действием двух одинаковых пружин, прикрепленных к телу одним концом и к неподвижной стойке — другим; оси пружин лежат на одной горизонтальной прямой. Коэффициенты жесткости пружин c1=c2=1,225 Н/см, коэффициент трения при движении тела f=0,2, при покое f0=0,25. В начальный момент тело было отодвинуто от своего среднего положения O вправо в положение x0=3 см и отпущено без начальной скорости. Найти: область возможных равновесных положений тела - область застоя; величину, число и продолжительность размахов тела и его положение после колебаний
Под действием силы сопротивления R, пропорциональной первой степени скорости (R=αv), тело массы m, подвешенное к пружине жесткости c, совершает затухающие колебания. Определить, во сколько раз период затухающих колебаний T превосходит период незатухающих колебаний T0, если отношение n/k=0,1 (k2=c/m, n=α/(2m)).
Для определения сопротивления воды движению модели судна при очень малых скоростях модель M пустили плавать в сосуде, привязав нос и корму посредством двух одинаковых пружин A и B, силы натяжения которых пропорциональны удлинениям. Результаты наблюдений показали, что отклонения модели от положения равновесия после каждого размаха уменьшаются, составляя геометрическую прогрессию, знаменатель которой равен 0,9, а продолжительность каждого размаха T=0,5 c. Определить силу R сопротивления воды, приходящуюся на каждый килограмм массы модели, при скорости ее равной 1 м/с, предполагая, что сопротивление воды пропорционально первой степени скорости.
В условиях предыдущей задачи найти уравнение движения модели, если в начальный момент пружина A была растянута, а пружина B сжата на величину 4 см и модель была отпущена без начальной скорости.