Через какое время после начала равномерного вращения рамки с периодом 0,4 с магнитный поток, проходящий через рамку

Через какое время после начала равномерного вращения рамки с периодом 0,4 с магнитный поток, проходящий через рамку, в третий раз достигнет максимального значения по модулю?
Zagadochnaya_Sova_1718

Zagadochnaya_Sova_1718

Для начала рассмотрим, как изменяется магнитный поток через рамку при ее вращении. Пусть рамка вращается с постоянной угловой скоростью \(\omega\) (в радианах в секунду). Пусть в начальный момент времени магнитный поток через рамку равен \(\phi_0\). В произвольный момент времени \(t\) магнитный поток будет равен \(\phi = \phi_0 \cos(\omega t)\).

Наша задача состоит в том, чтобы определить, через какое время магнитный поток в третий раз достигнет своего максимального значения. Для этого нужно выразить этот момент времени через угловую скорость вращения рамки.

Рассмотрим, как магнитный поток меняется со временем. Заметим, что магнитный поток достигает своего максимального значения, когда аргумент \(\cos(\omega t)\) равен нулю (так как \(\cos(0) = 1\), а \(\cos(\pi/2) = 0\)).

Чтобы найти время, когда \(\cos(\omega t)\) равно нулю, нам нужно решить уравнение \(\omega t = \pi/2\) для неизвестного \(t\). Разделив обе части этого уравнения на угловую скорость \(\omega\), получим \(t = \frac{\pi}{2\omega}\).

Теперь нам нужно найти угловую скорость \(\omega\). Мы знаем, что период вращения рамки \(T\) равен 0,4 секунды. По определению периода, \(T = \frac{2\pi}{\omega}\). Разделив обе части этого уравнения на \(2\pi\), получим \(\frac{1}{\omega} = \frac{T}{2\pi}\). Перевернув обе части уравнения, получим \(\omega = \frac{2\pi}{T}\).

Подставим полученное значение \(\omega\) в выражение для \(t\) и найдем время, через которое магнитный поток в третий раз достигнет своего максимального значения:

\[ t = \frac{\pi}{2\omega} = \frac{\pi}{2 \cdot \frac{2\pi}{T}} = \frac{\pi T}{4\pi} = \frac{T}{4} \]

Ответ: Магнитный поток, проходящий через рамку, в третий раз достигнет максимального значения по модулю через \(\frac{T}{4}\) времени после начала равномерного вращения рамки, где \(T\) - период вращения рамки.

Округлив значение периода до двух знаков после запятой, можно получить конкретное численное значение ответа. Если значение периода \(T\) известно, пожалуйста, укажите его, чтобы я мог дать более точный ответ.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello