Математический форум Math Help Planet
Обсуждение и решение задач по математике, физике, химии, экономике Теоретический раздел |
Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ] |
новый онлайн-сервис число, сумма и дата прописью |
|
Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ] |
![]() ![]() |
Страница 1 из 2 |
[ Сообщений: 13 ] | На страницу 1, 2 След. |
|
Автор | Сообщение | |
---|---|---|
wrobel |
|
|
Известно, что [math]\sup_{t\ge 0}r(t)<\infty.[/math] Найти [math]\limsup_{t\to\infty} r(t)[/math] |
||
Вернуться к началу | ||
![]() |
Exzellenz |
|
|
Странно... Откуда известно, что [math]\sup{r(t)}< \infty[/math]? У меня решение расходящееся.
Рассмотрим неинерциальную СО, связанную с цилиндром. На шарик действует центробежная сила [math]F_z=m \omega ^2r,[/math] а также проекция силы тяжести на ось цилиндра [math]F=mg\sin{ \omega t}.[/math] Таким образом получаем дифур [math]\ddot{r}= \omega ^2r+g\sin{ \omega t}.[/math] Его решение: [math]r=r_0e^{ \omega t}+\frac{ g }{ 2 \omega ^2 }\left[ \operatorname{sh}( \omega t) -\sin{( \omega t)} \right][/math] |
||
Вернуться к началу | ||
![]() |
wrobel |
|
|
Exzellenz писал(а): Странно... Откуда известно, что [math]\sup{r(t)}< \infty[/math]? по условию Exzellenz писал(а): Таким образом получаем дифур [math]\ddot{r}= \omega ^2r+g\sin{ \omega t}.[/math] верно Exzellenz писал(а): Его решение: [math]r=r_0e^{ \omega t}+\frac{ g }{ 2 \omega ^2 }\left[ \operatorname{sh}( \omega t) -\sin{( \omega t)} \right][/math] уравнение второго порядка, а постоянная интегрирования одна? |
||
Вернуться к началу | ||
![]() |
wrobel |
|
|
там есть, короче, ограниченное решение, а я допустил неаккуратность. Надо было говорить, что r это координата шарика на оси, проходящей через трубку, и соответственно предполагать |r(t)|<const
тогда все корректно. У меня написано, что r это расстояние, а это предполагает r>0 что не есть хорошо |
||
Вернуться к началу | ||
![]() |
Exzellenz |
|
|
wrobel писал(а): по условию Ясно, что по условию. Вопрос в том, кто и на каком основании придумал такое условие.Впрочем, кажется, я где-то в чем-то наврал: похоже, это условие и в самом деле возможно. Надо eщe помыслить. wrobel писал(а): уравнение второго порядка, а постоянная интегрирования одна? Ну да, извиняюсь. Исправление: общее решение однородного ур-ния [math]r=c_1e^{ \omega t}+c_2e^{- \omega t},[/math] из начальных условий [math]c_1+c_2=r_0[/math]Только на асимптотику это не влияет. Разве что положить [math]c_1=0, \; c_2=r_0.[/math] Только чем обосновать такой произвол? Да и гиперболический синус все равно расходится. Надо подумать. |
||
Вернуться к началу | ||
![]() |
wrobel |
|
|
дифур, который вы написали, имеет множество ограниченных при t>0 решений
[math]r(t)=ce^{-\omega t}-\frac{g}{2\omega ^2}\sin\omega t[/math] только эти решения удовлетворяют условию задачи. Соответственно [math]\limsup_{t\to\infty}r(t)=\frac{g}{2\omega ^2}[/math] по модулю, разумеется, моих неаккуратностей |
||
Вернуться к началу | ||
![]() |
Exzellenz |
|
|
А куда вы дели гиперболический синус? Он получается как часное решение неоднородного дифура. Нельзя же его просто игнорировать?
|
||
Вернуться к началу | ||
![]() |
wrobel |
|
|
Проверьте прямым вычислением, что
[math]r(t)=c_1e^{-\omega t}+c_2e^{\omega t}-\frac{g}{2\omega ^2}\sin\omega t[/math] есть общее решение дифура; [math]\sup_{t\ge 0}|r(t)|<\infty\Longrightarrow c_2=0[/math] Exzellenz писал(а): А куда вы дели гиперболический синус? Он получается как часное решение неоднородного дифура. он частное решение однородного дифура |
||
Вернуться к началу | ||
![]() |
sergebsl |
|
|
Exzellenz писал(а): Странно... Откуда известно, что [math]\sup{r(t)}< \infty[/math]? У меня решение расходящееся. Рассмотрим неинерциальную СО, связанную с цилиндром. На шарик действует центробежная сила [math]F_z=m \omega ^2r,[/math] а также проекция силы тяжести на ось цилиндра [math]F=mg\sin{ \omega t}.[/math] Таким образом получаем дифур [math]\ddot{r}= \omega ^2r+g\sin{ \omega t}.[/math] Его решение: [math]r=r_0e^{ \omega t}+\frac{ g }{ 2 \omega ^2 }\left[ \operatorname{sh}( \omega t) -\sin{( \omega t)} \right][/math] Спасибо Вам огромное за представленные ваши мысли и решения. Никто кроме Вас здесь так не изъясняется. Забыл упомянуть: Revos ещё очень хорошо расписывает. |
||
Вернуться к началу | ||
![]() |
revos |
|
|
wrobel
Цитата: Надо было говорить, что r это координата шарика на оси, проходящей через трубку, и соответственно предполагать |r(t)|<const тогда все корректно. У меня написано, что r это расстояние, а это предполагает r>0 что не есть хорошо всё равно не срастается. ![]() Тем не менее, последнее слагаемое в уравнении надо записать со знаком " [math]-[/math] ", и лучше с произвольной фазой. [math]\ddot{ \mathsf{r} } = \omega ^{2} \cdot \mathsf{r} - \mathsf{g} \cdot \sin{ \left( \omega \mathsf{t} + \varphi _{0} \right) }[/math] Ответ: [math]\mathsf{r} \left( \mathsf{t} \right) = \mathsf{c} 1 \cdot \mathsf{e} ^{ \omega \mathsf{t} } + \mathsf{c} 2 \cdot \mathsf{e} ^{ - \omega \mathsf{t} } + \frac{ \mathsf{g} }{ 2 \cdot \omega ^{2} } \cdot \sin{\left( \omega \mathsf{t} + \varphi _{0} \right) }.[/math] |
||
Вернуться к началу | ||
![]() |
![]() ![]() |
На страницу 1, 2 След. | [ Сообщений: 13 ] |
Похожие темы | Автор | Ответы | Просмотры | Последнее сообщение |
---|---|---|---|---|
Найти давление воздуха в трубке
в форуме Школьная физика |
2 |
242 |
24 фев 2021, 23:26 |
|
Шарик в конусе | 13 |
237 |
24 окт 2023, 11:57 |
|
Сфера, шарик, магниты | 3 |
561 |
30 янв 2018, 12:54 |
|
Шарик в конической воронке
в форуме Механика |
16 |
1159 |
23 авг 2020, 14:50 |
|
Куда попадет шарик?
в форуме Теория вероятностей |
15 |
286 |
02 ноя 2022, 08:44 |
|
Два симметрично вложенных квадрата и шарик
в форуме Геометрия |
16 |
984 |
13 мар 2015, 21:34 |
|
Почему при перемещении подвеса будет двигаться шарик ?
в форуме Механика |
26 |
628 |
28 янв 2022, 01:41 |
|
Найти вероятность того, что этот шарик будет белой
в форуме Теория вероятностей |
1 |
114 |
26 дек 2020, 16:27 |
Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ] |
Кто сейчас на конференции |
Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 2 |
Вы не можете начинать темы Вы не можете отвечать на сообщения Вы не можете редактировать свои сообщения Вы не можете удалять свои сообщения Вы не можете добавлять вложения |