Мы знаем, что груз совершает дозатухающие колебания с периодом T = 5 с. При этом за 3 периода (t = 15 с) амплитуда уменьшается в 3,4 раза. Кроме того, груз сначала отведён из равновесия на 9,2 см и отпущен без начальной скорости. Требуется найти разность между «начальным значением амплитуды затухающих колебаний» (то есть амплитудой, входящей в экспоненту затухания) и величиной начального отклонения (9,2 см).
Наша цель – показать, что если записать решение в виде
x(t) = A₀ e^(–αt) cos(ω_d t – δ)
то, несмотря на то что x(0) = 9,2 см, величина A₀ (начальное значение амплитуды, «чистая» амплитуда до умножения на cos(δ)) оказывается немного больше. Разность A₀ – x(0) и будет искомой.
Ниже подробно рассмотрим шаги решения.
─────────────────────────────
- Определение циклической частоты затухающих колебаний
Период колебаний T = 5 с, значит угловая частота (для затухающих колебаний) равна
ω_...