Moto armonico semplice

Messaggioda Ellis2 » 27/05/2017, 16:50

Salve a tutti.. sto affrontando un nuovo argomento: l'oscillatore armonico. Ho un dubbio sul problema..
Un oggetto di 0.500 kg collegato a una molla di costante elastica 8.00 N/m oscilla di moto armonico 
semplice con un’ampiezza di 10.0 cm. Calcolare (a) il valore massimo del modulo della sua velocità 
e della sua accelerazione, (b) velocità e accelerazione quando l’oggetto si trova x=6.00 cm dalla 
posizione di equilibrio e (c) il tempo necessario affinché l’oggetto si muova da x=0 a x=8.00 cm. 

Ho risolto tutti i punti, tuttavia ho un dubbio a partire dal punto b. Applico la formula $x(t)= Acos (\omegat + \phi)$ imponendo che x=6 cm e ottenendo così il tempo.. però ho dubbi sulla $\phi$.Se decido di imporre le condizioni iniziali in cui x=A e t=0, come faccio a capire se $\phi$ è $+\pi/2$ o $-\pi/2$??
Vi ringrazio.. perché cambiando segno cambiano sia i valori del tempo e si invertono i segni di velocità e accelerazione! :)
Ellis2
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Re: Moto armonico semplice

Messaggioda Casio98 » 27/05/2017, 20:53

Quando sostituisci le condizioni iniziali, ti viene $cos(\phi)=1$, che di certo non ha come soluzione quelle che hai detto te.
"Un bel problema, anche se non lo risolvi, ti fa compagnia se ci pensi ogni tanto". E. De Giorgi
Ale
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Re: Moto armonico semplice

Messaggioda mgrau » 27/05/2017, 20:54

Ma se la tua condizione iniziale è x=A in t=0, vuol dire che il coseno vale 1, e il coseno vale 1 quando il suo argomento è zero, ed essendo t = 0 allora $phi = 0$, perchè $pi/2$?
Quindi la tua equazione di moto è $x(t) = Acos(omegat)$ e se vuoi sapere quando x = 6, basta trovare quando $cos(omegat) = 6/A$. Chiaramente troverai due valori, perchè a 6cm ci passa sia all'andata che al ritorno, ovvero due angoli $+-theta = arccos(6/A)$
mgrau
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