Теперь Кью работает в режиме чтения

Мы сохранили весь контент, но добавить что-то новое уже нельзя

Какие изменения происходят с энергией шара в процессе колебаний?

Домашние задания
Кирилл Шокуров
  ·   · 4,5 K
Радиоинженер - разработчик РЭА Нейрохимик (органич...  · 3 нояб 2021
смотря каких колебаний, колебания обычно представляют собой вращение комплексного вектора энергии по кругу, Х и Y которого(для комплексного числа - мнимая Х ось и действительная Yось часть вектора длинной равного энергии, углом поворота - фазе гармонических колебаний действительной величины, так в колебательном контуре соединённых друг с другом емкости (конденсатора С)и индуктивности(дроссель, обмотка, отрезок провода, около влиющих материалов - ферромагнитных или нет сердечников - изменяющих индуктивность катушки)
происходят электромагнитные колебания аналогичные грузику на пружинке
конденсатор подобен разделённому пополам(на два обьема с собственным горлом подсоединения каждый) резиновой растяжимой(упругой эластичной)мембраной -двухгорлому баллону, а индуктивность - инерции грузика, в простейшем случае в виде отрезка трубы, в котором некий обьем электронного газа движется с некоторой инерцией - ток разгоняется давлением(напряжением, разностью потенциалов между концами трубы-давящей на газ, разгоняя или тормозя, и в ответ под давлением оказываясь - как таран, отключил катушку от батарейки - искра в палец стукнула не 1.5вольтовая а можно поперхнутся запросто - т.к. ток разогнался в катушке насколько батарейка узкая его успевает лить струёй быстро - частиц в секунду сквозь сечение некого проводника(амперметр только в разрез провода вставляют - он сам - провод по сути короткий)
подобно тому как в маятнике кинетическая энергия - тоесть энергия разогнанной массы - "скорость" переходит в потенциальную - тоесть в энергию кудато - втиснутого или оттянутого "энергия напружиненности" или высоты(этаж) подьема(напружиненность против гравитации можно сказать)
энергия - словно мячик в тонеле меж концов - циркулирует - то проявляясь скоростью, то сжатием мячика(двух типов - сжатие переда и сжатие зада - как и скорость -направо или налево...
в ККонтуре - конденсатор заряженный - как пружина сжатая - или баллон с давлением(перекос давлений двух обкладок с электронным газом который давит на всю вселенную электронов - через расстояния всё слабее - как суета отталкивает народ в сторону отсутствия электронов - людей, туда где меньше среднего(положительнее чем заземления провод или лужи напряжение точнее потенциал - если один он - как на выходе вентилятора 760ммртст+10ммртстот вентилятора = потенциал 770ммртст, а на входе его 760-10=750ммртст - чуть ниже 1атмосферы номинальной(как заземление в котором давление электронного газа условно "нулевое как и атмосферное")) а разность потенциалов вентилятора входа и выхода, точнее ЭДС или ПневмоДвижущаяСила, 20ммртст, только чтоб ее померить надо вход и выход вентилятора перекрыть и тогда мерить, а в атмосфере "всё заземлено в 760ммртст" и только ток как при КЗ батарейки - обтекает сбоку кулер бубликом воздух закручивающий сквозь себя
так вот - конденсатор напружинен(напряжен, заряжен) и давит на столб газа в индуктивности(сердечник подобен вставленным турбинам как в самолетных ТРД - которые какбы зацеплены за оздух - затрудняя как его разгон(вместе с собой - с намагниченностью сердечника тоесть - избыточной т.к. он сильнее воздуха намагничивается в 1000раз) и замедляя остановку тока, как тяжелого вагона а не пустого... отсоединяя катушку - не берись руками - ток в ней, даже маленький и от 1.5в обороты набравший - при замыкании концов обмотки будет как метро по кольцевой или маховик крутится, но при размыканнии рельсов тонеля сопротивлением(хочешь течь - надави напряжением = много ом сопротивления и мало сименсов проводимости.(что тоже самое т.к. сименс=1/ом, 1ом=1сименс НО 2ома=0.5сименса, а 2сименса =0.5ома и тд) поезд с разбегу(индуктивность=инерционность придаваемая току как весом багажа- таранит палец - давя 1, 100, 1000,10000 килограмм или вольт - но едя дальше сквозь сухую кожу - импульсом высокого напряжения - пусть и не на долго ток продлица - поезд сильно давит на завал в тонеле но не далеко продавливает и не долго "упорствует"
конденсатор давит, индуктивность сначала - не пропускает ничего - как газу дал а машина еще 0кмч - но пошла разгонятся... вскоре конденсатор(как резиномотор игрушечной машинки - разрядится до нуля вольт ... атмосфер или килограмм неких-зато скорость машинки или течения газа в трубе индуктивности(можно змеевик - но аналогия не точна, т.к. в змеевике соседние витки не усиливают эффект а только метров трубы добавляют - не один а два станет скажем, тогда как провода два витка рядом на полу уложены в канавку - дают четырёхкратную индуктивность L(квадратична виткам рядом намотанным, а если в разных комнатах - то последовательно - давая только двойную индуктивность суммарную независимых двух инерций), "работая каждый, как целый работник - всего два, но и препятствие встречая кадлый - срзу за двоих - через болото вдвое более продавленное пролезая - создавая результат борозду как за четверых по одиночке прошедших на ципочках", или похоже на инерцию воздуха бегуна, и один и второй воздуха одинакого толкают с собой - в сумме двойной воздух приталкивая, но если они вместе - парой идут - за руки взявшись - они шире вдвое и толкают воздуха 4кратное количество(парашутно какбы)
если вдавливать в катушку по одному электрону в секунду - ток I пропуская принудительно(любым нажимом напряжения какой потребуется его достигая) - в первом и единственном витке - каждый электрон будет тормозится своим же полем (когда он разгоняется возрастающим) - если же уже есть второй виток с предыдущим электроном - то уже два их и создают каждый поле единичное, и испытывают от него ЭДС индукции - лобовое затруднение-каждый двойное - и того я вливаю очередной - а проблем как от четырех - т.к. два витка а не один, если же они в разных комнатах - то это два независимых напряга - суммарно 2L индуктивность имеющие а не 4L как при намотке на одном сердечнике...
итак энергия - то вся в виде потенциальной - сжатие электронного газа в обкладке конденсатора впротивовес второй разреженной - либо в сжатой пружине маятника, либо в приподнявшемся над землей ребенке на качелях - "сжата(побеждена на столько-то рублей~джоулей) силя тяжести", либо вся эта энергия переходя перешла в кинетическую - скорость и температуру (разрозненную скорость толкучки толпы частиц) - качели пролетают середину - где нет высоты никакой и нет подпружиненности - если остановить вдруг- они не скатятся никуда из центра... в ККонтуре - конденсатор как резиномотор - расслабился до нуля - зато скорость машинки или тока газа через катушку - набрала всё что может - вся энергия в скорости тока в катушке, напряжение на ней ноль вольт(не давит никто на нее никуда) и на конденсаторе 0в - он разрядился - начинается заряд до обратного закручивания резиномотора, или до растяга пружины вместо сжатия(а у качелей трудно разницу показать т.к. опятьже подъем начинается а не вдавливание в пружинящую землю - как бы то ни было - энергия от скорости квадратична и от сжатия пружины - квадратична - на безмене сначала ради 1см ты нажал 1кг на 1см сдвинув устав, потом 2кг на следующий см потом 3*1см потом 4*1см - это парабола, протизводная которой линейна и предстваляет собой скорость, а сама парабола - это путь от старта - и когда он пройден сжимая пружину 1+2+3+4+5+...+N ~ N^2
этим пружина отличается от высоты этажа - все равнотрудны, мы же говорим о пружине - чем дальше тем труднее - потому у нее энергия квадратична дистанции сжатия(или растяжения)
так колебания таких систем представляют собой энергию колебаний суммарную из (синусоидально изменяющейся скорости в квадрате)mV^2 /2 плюс синусоидально изменяющуюся дистанцию сжатия/оттяга пружины Купругостипружтгы*X^2/ 2 , в сумме - сумма двух квадратов(измеряных в неких удобных "попугаевриках" просто выглядещей) Eколебаний= V^2+X^2, если скорость это Y обозначить то X^2+Y^2(тоесть сумма квадратов катетов - онаже квадрат длины вектора (X,Y) равный энергии системы E=квадратичность скорости(кинетическая энергия скоростигруза или токаиндуктивности LI^2 / 2 похоже на mV^2 / 2 ) + квадратичность ужатия(потенциальная энергия сжатой пружины или напряженного конденсатора заряженного до напряженгия(давления) U а именно СU^2 /2 его энергия кстати как у пружины cсжатой или оттянутой до положения Х KX^2/2)
и одна и таже энергия - представленная вектором длиной равным энергии колебаний в системе - вращается то при 0градусов вся длина в X или U потенциальную сжатия энергию заливаясь - когда скорость останавливается(ось Y=Vгруза=Iчерез катущку = 0) на развороте направления передачи энергии - от скорости к сжатию потом от сжатия в скорость - обратно ее взращивая - когда скорость максимальна - вектор повернут на 90гр вверх или 270гр. вниз - скорость ток и тп кинетическая энергшия (квадрат Yзначения = V=I максимален - летим потратив запас пружинности радит скорости) и между ними справедлив закон сохранения энергии - что их сумма равна постоянной величине - длине вектора энергии общей = сумме квадрата скорости + квадрата сжатия пружины, либо квадрата напряжения конденсатора + квадрата тока в индуктивности - это вращающийся вектор "синусно косинусной" пары координат его конца - означающего сколько его длины сейчас в горизонтальное сжатие пружины вложено, а сколько в "вертикальное"(ортогональное тоесть независимое) скорость/ну или ток -груза /индуктивности - в сумме не меняющтиеся
тоесть если по мячику вдарить скажем вакуумом - разбив стеклянную упаковку мячика в открытом космосе - резко лишив мячик закрытый в ампуле на земле - внешней 1атмосферы давления - резко ее обнулив со всех сторон симметрично убрав мгновенно - он начнёт звенеть - расширяясь -пролетая точку равновесия, и избыточно расширяясь -уже тормозя, потом растянутая его резина оболочки - пружинящая - его сжимать начнет разгоняя к центру и тоже перелетит равновесный диаметр - пересжав воздух внутри -и так он будет размерами колебаться - звенеть какбы - по сути это был пружинко-грузиковый маятник(или два грузика на концах пружины) который мы "отпустили с первоначального растяга" так заставив колебаться - пингпонгая первоначальную потенциальну энергию пружинности неподвижного мяча, в скорость его сжатия или расширения и обратно - энергия осталась прежней - но колебания теперь показывают как "из руки в руку ее перебрасывает система - то доллары то евро держа на одну и туже сумму, то бензина запас - то разгон получив сожгя бензин тот и обратно потом можно тормознуть скорость в бензин рекуперировав в идеале
другой случай если около металл. шарика вдруг возникнет магнит или планета - и тот начнет осцилировать туда сюда мимо нее пролетая - тогда можно говорить о том что энергия системы состоит из энергии мяча(не изменной раз мы не используем его собственные колебания диаметра) а энергии системы - притягивающего магнита и осциллирующего как маятник - мяча - теперь уже дополнительной второй - даже если мычь звенит - мы можем в понедельник разобрать систему убрав магнит, а мячём воздух в комнату вдавив, а во вторник - звоном мяча - оставшимся нетронутым = асфальт виброуложить
Пенсионер.  · 25 окт 2021
В случае колебаний математического маятника (колебаний шара, подвешенного на нити под действием силы тяжести) потенциальная энергия Еп шара, фиксированного в верхней точке траектории движения, в ходе движения по полухорде от... Читать далее
Пенсионер.  · 25 окт 2021
Шар, подвешенный на нити образует математический маятник. Амплитуда колебаний математического мятника мала. Полная энергия колебаний маятника Е равна сумме потенциальной энергии Еп и кинетической энергии Ек. Е = Еп + Ек. В... Читать далее
Шар, подвешенный на нити образует не математический, а нитяной маятник. У такого маятника при колебаниях нить... Читать дальше
Физико-математическое образование (универ)...  · 24 окт 2021
Вопрос некорректен по сути. Непонятно же по какой причине происходят колебания шара. Если все же имеется ввиду обычный маятник, то отправил бы любопытствующего к школьным учебникам. Насколько помню, этот вопрос с энергиями там... Читать далее