Для решения задачи давайте окунемся в физику колебаний.
При механических колебаниях материальная точка совершает движение по гармоническому закону. Если амплитуда колебаний (A = 59) см, то в крайнем положении отклонения точка находится на расстоянии (A) от положения равновесия.
- Определим путь, пройденный материальной точкой за три четверти периода колебаний.
За один полный период (T) колебания точка проходит полный путь от (-A) до (A) и обратно, что составляет:
[
S = 4A
]
Следовательно, за три четверти периода (\frac{3}{4}T) точка проходит:
[
S_{3/4} = 3A
]
Подставляя амплитуду:
[
S_{3/4} = 3 \times 59 \text{ см} = 177 \text{ см}
]
- Теперь определим модуль перемещения материальной точки за три четверти периода колебаний.
Перемещение (Δx) определяется как разность конечного и начального положения точки. В данном случае начало колебания происходит из крайнего положения отклонения (то есть (A)), а в конце трёх четвёртей периода колебаний точка будет находиться в положении равновесия (то есть (0)). Таким образом:
[
|\Delta x| = |x_{конечное} - x_{начальное}| = |0 - A| = A
]
Подставляя амплитуду:
[
|\Delta x| = 59 \text{ см}
]
Таким образом, резюмируя:
- Путь, пройденный материальной точкой, равен 177 см.
- Модуль перемещения материальной точки равен 59 см.