Matematik
differentialligning
hey jeg sidder her og laver SRO, men jeg forstår ikke en opgave, håber du kan hjælpe her :) opgaven lyder så ledes:
Sæt a = √(k/m i differentialligningen x´´(t)=-(k/m)*x(t) og løs x''(t) = -a2 x(t) når begyndelsesbetingelserne til tiden t = 0 er x(0) = 0 og x'(0 ) = w.
jeg er så blank i denne spørgsmål håber du kan hjælpe.
på forhånd tak :)
Svar #1
06. april 2010 af mathon
x(t) = A·sin(a·t+φ) x(0) = A·sin(φ) = 0 ⇔ φ = 0
x'(t) = a·A·cos(a·t) x'(0) = a·A·cos(0) = a·A = w ⇔ A = w/a = w·√(m/k)
x(t) = w·√(m/k)·sin(√(k/m)·t)
Svar #2
06. april 2010 af salliii (Slettet)
men jeg forstår det stadig ikk hvad er det du gør her ?
hvad med denne opgave a = √(k/m i differentialligningen x´´(t)=-(k/m)*x(t) er den løst ?
jeg havde tænkt mig at lave den på denne måde:
a=(k/m)*x
nu vil jeg sætte a = √(k/m) i a´s plads:
√(k/m)=(k/m)*x
er det forkert?
Svar #3
06. april 2010 af mathon
det er forkert
x(t) = A·sin(ω·t+φ)
x'(t) = ω·A·cos(ω·t+φ)
x''(t) = -ω2·A·sin(ω·t+φ) = -ω2·x(t)
...............
specifikt
ω = √(k/m)
Svar #4
06. april 2010 af salliii (Slettet)
okay tak :)
men vil du gerne være sød og forklare hvorfor du har regnet #2 på den måde og hvordan ?
Svar #5
06. april 2010 af mathon
du ser, at den fuldstændige
løsning til
x''(t) = -ω2·x(t)
er
x(t) = A·sin(ω·t+φ) her med ω = √(k/m)
Svar #6
06. april 2010 af salliii (Slettet)
er det rigtigt at :
det her er stedfunktionene x(t) = A·sin(ω·t+φ)
det her er hastighedsfunktionen x'(t) = ω·A·cos(ω·t+φ)
det her er accelerationfunktionene x''(t) = -ω2·A·sin(ω·t+φ) = -ω2·x(t)
er det rigtigt ?
Svar #7
06. april 2010 af Andersen11 (Slettet)
#6 - Ja, det ser rigtigt ud, i relation til de tidligere svar i tråden.
Svar #8
06. april 2010 af salliii (Slettet)
okay jeg har forstået denne del Sæt a = √(k/m i differentialligningen x´´(t)=-(k/m)*x(t), men stadig ikk hvordan den her del blev regnet ud løs x''(t) = -a2 x(t) når begyndelsesbetingelserne til tiden t = 0 er x(0) = 0 og x'(0 ) = w kan du ikk sætte lidt ord på det hvordan det blev regnet kun hvis du vil .
Svar #9
06. april 2010 af Andersen11 (Slettet)
#8
Den oprindelige differentialligning lyder
x''(t) = -(k/m) x(t)
I den skriver vi nu a2 i stedet for (k/m), så ligningen nu lyder
x''(t) = -a2 x(t) .
Du skulle være nået så langt i dit pensum, at du genkender, at den differentialligning har den fuldstændige løsning
x(t) = A sin(at + φ),
hvor A og φ er konstanter, som vi vil fastsætte ud fra de givne begyndelsesbetingelser x(0) = 0 og x'(0) = w.
Vi har
x'(t) = a A cos(at + φ) , så
x'(0) = a A cosφ = w , og
x(0) = A sinφ = 0 .
Da vi vil forudsætte A ≠ 0, ser vi, at sinφ = 0 , og φ = 0 er en løsning til den ligning. Dermed er
a A cos(0) = a A = w, så A = w/a . Dermed er løsningen, der opfylder begyndelsesbetingelserne, fundet til
x(t) = w/a sin(at) .
Svar #10
06. april 2010 af salliii (Slettet)
men jeg var helt blank nu forstår jeg det godt tusind tak tusind tusind tak .
Skriv et svar til: differentialligning
Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk?
Klik her for at oprette en bruger.
