1. Главная
  2. Библиотека
  3. Теоретическая механика
  4. Задача 3 Три одинаковых бусинки 𝑥1, 𝑥2, 𝑥3 расположе...
Решение задачи на тему

Задача 3 Три одинаковых бусинки 𝑥1, 𝑥2, 𝑥3 расположены подряд на одной прямой и расталкиваются по закону: 𝑈 = 𝑘 2 (𝑥2 − 𝑥1 − 𝑙0) 2 + 𝑘 2 (𝑥3 − 𝑥2 − 𝑙0) 2 Кроме того, на одну из трех бусинок (с номером 𝑎) действует сила трения (пропорциональная скорости).

  • Теоретическая механика
  • #Теория колебаний
  • #Динамика материальной точки и системы
Задача 3 Три одинаковых бусинки 𝑥1, 𝑥2, 𝑥3 расположены подряд на одной прямой и расталкиваются по закону: 𝑈 = 𝑘 2 (𝑥2 − 𝑥1 − 𝑙0) 2 + 𝑘 2 (𝑥3 − 𝑥2 − 𝑙0) 2 Кроме того, на одну из трех бусинок (с номером 𝑎) действует сила трения (пропорциональная скорости).

Условие:

Задача 3
Три одинаковых бусинки 𝑥1, 𝑥2, 𝑥3 расположены подряд на одной прямой и расталкиваются
по закону:
𝑈 =
𝑘
2
(𝑥2 − 𝑥1 − 𝑙0)
2 +
𝑘
2
(𝑥3 − 𝑥2 − 𝑙0)
2
Кроме того, на одну из трех бусинок (с номером 𝑎) действует сила трения (пропорциональная
скорости). В начальный момент времени бусинки находились в положении равновесия. Одну
из бусинок (с номером 𝑏) толкнули, сообщив ей начальную кинетическую энергию 𝐸.
(4 балла) Найдите энергию системы через длительное время 𝑡 → ∞ в зависимости от выбора
номеров бусинок 𝑎, 𝑏 (𝑎 может быть равно 𝑏).
Реши подробно

Решение:

Для решения этой задачи начнем с анализа системы из трех бусинок, которые взаимодействуют друг с другом через упругие силы. Мы будем использовать закон сохранения энергии и учитывать силу трения.

  1. Определение системы: У нас есть три бусинки x1,x2,x3x1, x2, x_3, которые расположены на одной прямой. Они взаимодействуют друг с другом через упругие силы, описанные потенциалом UU.

  2. Потенциальная энергия: Потенциальная энергия системы определяется как:

    U=k2(x2−x1−l0)2+k2(x3−x2−l0)2 U = \frac{k}{2} (x2 - x1 - l0)^2 + \frac{k}{2} (x3 - x2 - l0)^2
    Здесь kk — коэффициент упругости, l0l_0 — равнове...

Выбери предмет