Задачу допустимо решать с правил Кирхгофа. Имеем три узла, значит токовых уравнений нужно 3-1=2, в цепи шесть ветвей, из них три источника тока, количество контурных уравнений 6-3-(3-1)=1. Запишем их
Решим систему методами линейной алгебры (на самом деле, если у вас есть другой любимый метод - можете решить им, главное получите правильные токи). Матрица коэффициентов
Эта волна распространяется в прямом направлении. В свободном конце должна быть пучность смещения. От свободного конца волна должна отразиться в фазе (для того, чтобы возникла пучность). Значит уравнение отраженной волны имеет вид
Их сумма и даст уравнение стоячей волны
Длина стоячей волны равна половине длины бегущей волны
м
Амплитуда стоячей волны равна удвоенной амплитуде бегущей, т.е. 6 мкм
Узлы
На длине стержня узлы будут в точках 0,105; 0,315; 0,525; 0,735; 0,945; 1,155; 1,365 метров
Пучности
Их координаты 0; 0,21; 0,42; 0,63; 0,84; 1,05; 1,26; 1,5 метра
Точка 2 минус 90 мВ
Точка 3 минус 40 мВ
Объяснение:
Задачу допустимо решать с правил Кирхгофа. Имеем три узла, значит токовых уравнений нужно 3-1=2, в цепи шесть ветвей, из них три источника тока, количество контурных уравнений 6-3-(3-1)=1. Запишем их
Решим систему методами линейной алгебры (на самом деле, если у вас есть другой любимый метод - можете решить им, главное получите правильные токи). Матрица коэффициентов
Ее определитель
Найдем обратную матрицу (предварительно рассчитав алгебраические дополнения)
Матрица токов
Значит токи в ветвях такие, как показаны на рисунке зеленым цветом.
Теперь легко найти потенциалы всех точек
Точка 2.
мВ или же
мВ
Точка 3.
мВ
Или
мВ.
Прежде всего найдем скорость продольной волны
Циклическая частота
Волновое число
Тогда уравнение бегущей волны примет вид
Эта волна распространяется в прямом направлении. В свободном конце должна быть пучность смещения. От свободного конца волна должна отразиться в фазе (для того, чтобы возникла пучность). Значит уравнение отраженной волны имеет вид
Их сумма и даст уравнение стоячей волны
Длина стоячей волны равна половине длины бегущей волны
Амплитуда стоячей волны равна удвоенной амплитуде бегущей, т.е. 6 мкм
Узлы![x_y=\pm (n+\frac{1}{2} )\frac{\lambda}{2}](/tpl/images/1358/1499/9d5e3.png)
На длине стержня узлы будут в точках 0,105; 0,315; 0,525; 0,735; 0,945; 1,155; 1,365 метров
Пучности![x_p=\pm\frac{n}{2}\lambda](/tpl/images/1358/1499/ab693.png)
Их координаты 0; 0,21; 0,42; 0,63; 0,84; 1,05; 1,26; 1,5 метра