Привет! Давай разберёмся вместе и по шагам.
Что дано:
- U(t) = U0 cos(ω t + φ), U0 = 2 В, φ = −60°.
- Датчик загорается, если U ≥ 1 В.
- Время рассматривается в первой секунде t ∈ [0, 1].
Перепишем неравенство света лампы:
2 cos(ω t + φ) ≥ 1 → cos(ω t + φ) ≥ 1/2.
Введём угловую переменную θ(t) = ω t + φ. Здесь ω = 150°/с, φ = −60°, значит
θ(t) = 150 t − 60 (в градусах).
Требование cos(θ) ≥ 1/2 означает, что θ лежит в интервалах
[−60° + 360°k, 60° + 360°k], для целых k.
- Рассматриваем первый сектор времени t ∈ [0, 1]. При t = 0:
θ(0) = −60°. При t = 1:
θ(1) = 150 − 60 = 90°.
Получается, в интервале t ∈ [0, 1] мы попадаем только в промежуток с k = 0, что даёт отрезок
−60° ≤ θ ≤ 60°.
Переведём обратно в t:
−60 ≤ 150 t − 60 ≤ 60
⇒ 0 ≤ 150 t ≤ 120
⇒ 0 ≤ t ≤ 0.8.
- Следовательно, лампа светится в течение времени t ∈ [0, 0.8] секунд. Это доля времени 0.8 из 1 секунды, т.е. 80%.
Ответ: 80%.
Почему ваш ответ 20 неверен: вы, по сути, посчитали долю времени, когда лампа НЕ светится, или перепутали границы интервала. Правильная часть времени, когда cos(θ) ≥ 1/2, равна 0.8 с. Это 80%, а не 20%.
Если хочешь, можем разобрать ещё похожую задачу или проверить другую конфигурацию (например, изменить φ или ω и посмотреть, как изменится доля горения).
Пожалуйста, оцените мой ответ лайком или дизлайком.