Edits to “Условие”, “Решение”, “График зависимости”

Kvarkovich edited
revision #19786 parent #19784 ← older
@@ -1,21 +1,9 @@
### Условие
−$3.3.31.$ [Вставьте условие задачи]
+$3.3.31.$ Для измерения малых амплитуд колебаний мембраны, совершающей гармонические колебания высокой частоты $\omega$, используется «молоточек», включенный в электрическую цепь с мембраной и телефоном. Молоточек массы $m$ прижимается к мембране с силой, регулируемой микрометренным винтом. При разрыве контакта молоточка с мембраной ток в цепи прерывается и в телефоне слышен дребезг. Определите амплитуду колебаний, если дребезг начинается, когда сила прижатия молоточка достигает значения $F$.
### Решение
−\documentclass[12pt,a4paper]{article}
−\usepackage[utf8]{inputenc}
−\usepackage[T2A]{fontenc}
−\usepackage[russian]{babel}
−\usepackage{amsmath,amssymb}
−\usepackage{tikz}
−\usepackage{pgfplots}
−\pgfplotsset{compat=1.18}
−\usetikzlibrary{decorations.pathreplacing}
−
−\begin{document}
−
1. Запишем уравнение движения мембраны:
\[
x(t) = A \sin(\omega t)
@@ -50,74 +38,15 @@Решение
A = \frac{F}{m \omega^2}
\]
−\subsection*{График зависимости $N_x(t)$}
+### График зависимости
При увеличении амплитуды колебаний кривая $N_x(t)$ «растягивается» по вертикали. Там, где теоретическое значение $N_x(t) < 0$, происходит отрыв молоточка, сила реакции становится $N_x = 0$, и цепь разрывается.
−\begin{center}
−\begin{tikzpicture}
−\begin{axis}[
− axis lines = middle,
− xlabel = {$t$},
− ylabel = {$N_x$},
− xmin = -0.5, xmax = 7.0,
− ymin = -1.5, ymax = 5.2,
− ticks = none,
− width = 12cm,
− height = 8.5cm,
− clip = false, % Предотвращает срезание надписей за пределами осей
− every axis x label/.style={at={(ticklabel* cs:1)},anchor=west},
− every axis y label/.style={at={(ticklabel* cs:1)},anchor=south}
−]
+![К задаче $3.3.31$|986x685, 50%](../../img/3.3.31/Снимок экрана 2026-08-01 170333.png)
−% Горизонтальная линия силы F
−\draw[dashed, gray!80] (axis cs: -0.2, 1.8) -- (axis cs: 6.6, 1.8) node[left, pos=0, black] {$F$};
−% Вертикальная пунктирная линия периода T
−\draw[dashed, gray!80] (axis cs: 6.28, -1.2) -- (axis cs: 6.28, 2.2) node[below, pos=0, black] {$T$};
+#### Ответ
−% Начало координат 0
−\node[left, xshift=-2pt] at (axis cs: 0, 0) {$0$};
−
−% 1. Кривые с разной амплитудой (проходящие через F при sin=0)
−
−% Амплитуда 1 (маленькая, N_x > 0 всегда)
−\addplot[domain=0:6.28, samples=100, thick, blue!40] {1.8 + 0.9*sin(deg(x))};
−
−% Амплитуда 2 (средняя, N_x > 0)
−\addplot[domain=0:6.28, samples=100, thick, blue!65] {1.8 + 1.4*sin(deg(x))};
−
−% Амплитуда 3 (пороговая, касается 0 в точке 3pi/2)
−\addplot[domain=0:6.28, samples=100, thick, blue!85] {1.8 + 1.8*sin(deg(x))};
−
−% 4. Кривая с большим амплитудным размахом (с отрывом):
−% Реальная сила N_x
−\addplot[domain=0:3.785, samples=100, ultra thick, blue!90!black] {1.8 + 3.0*sin(deg(x))};
−\addplot[domain=3.785:5.639, samples=50, ultra thick, blue!90!black] {0};
−\addplot[domain=5.639:6.28, samples=50, ultra thick, blue!90!black] {1.8 + 3.0*sin(deg(x))};
−
−% Виртуальное продолжение ниже 0 (красный пунктир)
−\addplot[domain=3.785:5.639, samples=50, dashed, red!80!black, thick] {1.8 + 3.0*sin(deg(x))};
−
−% Фигурные скобки и подпись "цепь разрывается"
−\draw [decorate, decoration={brace, mirror, raise=4pt, amplitude=5pt}, thick]
− (axis cs: 3.785, 0) -- (axis cs: 5.639, 0)
− node[pos=0.5, yshift=-20pt, font=\small] (brace) {};
−
−\node[below, font=\small, align=center] at (axis cs: 2.2, -0.4) {цепь\\разрывается};
−\draw[->, >=stealth, semithick] (axis cs: 2.7, -0.7) to[out=-20, in=200] (axis cs: 4.4, -0.7);
−
−\end{axis}
−\end{tikzpicture}
−\end{center}
−
−\subsection*{Ответ}
\[
A = \frac{F}{m \omega^2}
\]
−
−\end{document}
−
−#### Ответ
−
−[Вставьте краткий ответ или результат в рамке]