During time t = 100 s, an object completes n = 100 oscillations. Within the same time frame, the amplitude
During time t = 100 s, an object completes n = 100 oscillations. Within the same time frame, the amplitude of the oscillations decreased by a factor of 2.718. Determine the damping coefficient, logarithmic decrement of damping, system quality factor, and relative energy decrease Δe/e during one period of oscillation.
09.12.2023 23:34
Инструкция:
Для решения данной задачи нам понадобится использовать формулы, связанные с амплитудой колебаний. Для начала определим D - логарифмическое убывание затухания, используя формулу D = ln(A₀/A₁), где A₀ - амплитуда колебаний до затухания, A₁ - амплитуда колебаний после затухания.
Далее, используя формулу для определения коэффициента затухания γ, γ = D/(2πn), где n - количество колебаний в данном временном интервале, найдем коэффициент затухания.
Следующим шагом будет определение качества системы Q. Формула для расчета Q: Q = π/(D*n).
Наконец, для определения относительного уменьшения энергии Δe/e за один период колебаний, используем формулу Δe/e = exp(-D), где exp(x) - экспонента.
Доп. материал:
Время t = 100 с, n = 100 колебаний, и амплитуда уменьшилась в e = 2.718 раз. Давайте определим значения, используя формулы:
1. D = ln(1) = 0. (Так как амплитуда уменьшилась в 1 раз)
2. γ = D/(2πn) = 0/(2π*100) = 0.
3. Q = π/(D*n) = π/(0*100) = справедливость
4. Δe/e = exp(-D) = exp(0) = 1.
Совет: Для лучшего понимания темы, рекомендуется ознакомиться с основными понятиями колебательных процессов и формулами, связанными с амплитудой, периодом и энергией колебаний. Это поможет вам легче понять решение задачи и правильно использовать соответствующие формулы.
Закрепляющее упражнение: Время t = 50 с, n = 75 колебаний, и амплитуда уменьшилась в e = 3. Для данного случая, определите значения коэффициента затухания, логарифмического убывания затухания, качества системы и относительного уменьшения энергии Δe/e за один период колебаний.