Aiuto per formula - passaggi non chiari

Cla1608
Buongiorno, spero di aver azzeccato la sezione giusta del forum.
Potete aiutarmi a trovare i passaggi per arrivare dalla formula in alto a quella cerchiata di rosso?
Ho provata con le formule di Eulero ma arrivato a un certo punto mi blocco.

Grazie

$x(t) = e^{- \zeta \omega_n t} (C_1 e^{i \bar{\omega} t} + C_2 e^{- i \bar{\omega} t})$

$\bar{\omega} = sqrt{1 - \zeta^2} \omega_n$

$x(t) = C_0 e^{- \zeta \omega_n t} cos(\bar{\omega} t - \varphi)$

${(C_0 =\sqrt{(C_1 - C_2)^2 + (C_1 + C_2)^2}),(\varphi =arctan(\frac{C_1 - C_2}{C_1 + C_2})):}$

Risposte
pilloeffe
Ciao Cla1608,

Dai, hai già all'attivo 100 messaggi, possibile che tu debba ricorrerere ad un'immagine per scrivere quelle 5 righe? Te le scrivo io, così magari potrai modificare l'OP scrivendolo in maniera conforme al regolamento... :wink:

$x(t) = e^{- \zeta \omega_n t} (C_1 e^{i \bar{\omega} t} + C_2 e^{- i \bar{\omega} t}) $

$\bar{\omega} = sqrt{1 - \zeta^2} \omega_n $

$x(t) = C_0 e^{- \zeta \omega_n t} cos(\bar{\omega} t - \varphi) $

${(C_0 =\sqrt{(C_1 - C_2)^2 + (C_1 + C_2)^2}),(\varphi =arctan(\frac{C_1 - C_2}{C_1 + C_2})):} $

Cla1608
Ciao ... diciamo che mi è sfuggita questa parte del regolamento, grazie per la trascrizione. Sarò più preciso visto e considerato che come hai detto mi capita di scrivere e chiedere perchè sono un somaro :(

In realtà credevo che essendo scritto in maniera chiara non era necessario, messaggio recepito.

pilloeffe
"Cla1608":
mi capita di scrivere e chiedere perchè sono un somaro :(

Beh adesso non ti sottovalutare, è che le figure a lungo andare spariscono e rendono il post praticamente inutile: più che altro è per questo che si insiste per cercare di far scrivere le formule utilizzando gli appositi strumenti... :wink:
Partendo da

$ x(t) = e^{- \zeta \omega_n t} (C_1 e^{i \bar{\omega} t} + C_2 e^{- i \bar{\omega} t}) $

e facendo uso della relazione $e^{\pm i\bar{\omega}t} = cos\bar{\omega}t \pm i sin \bar{\omega}t $ si ottiene

$x(t) = e^{- \zeta \omega_n t} [(C_1 + C_2) cos\bar{\omega}t + i(C_1 - C_2) sin\bar{\omega}t] $

Posto $C_1 + C_2 := C_0 cos\varphi $ e $ i(C_1 - C_2) := C_0 sin\varphi $ si ha:

$x(t) = C_0 e^{- \zeta \omega_n t} (cos\bar{\omega}t cos\varphi + sin\bar{\omega}t sin\varphi) = C_0 e^{- \zeta \omega_n t} cos(\bar{\omega}t - \varphi)$

Cla1608
"pilloeffe":

Posto $C_1 + C_2 := C_0 cos\varphi $
e $ i(C_1 - C_2) := C_0 sin\varphi $ si ha:


Buongiorno, la condizione su $C_(0)$ è la stessa iniziale

$C_0 =\sqrt{(C_1 - C_2)^2 + (C_1 + C_2)^2$

??

pilloeffe
Non ho capito la domanda...
$C_0 $ è una costante (reale, mentre $C_1 $ e $C_2 $ sono complesse ma la loro somma è reale e la loro differenza immaginaria pura): il valore delle costanti ($C_0 $ e $\varphi $) poi si determina mediante le condizioni iniziali, che non hai scritto ma che tipicamente sono le seguenti:

$x(0) = x_0 = C_1 + C_2 = C_0 cos\varphi $

$\dot{x}(0) = v_0 = - (C_1 + C_2) \omega_n \zeta + i\bar{\omega}(C_1 - C_2) = C_0 ( - \omega_n \zeta cos\varphi + \bar{\omega} sin\varphi) $

Cla1608
Scusami provo a essere più chiaro, tu hai definito $C_(1)+C_(2))=C_(0)*cos(varphi)$
mentre nelle informazioni che avevo io era $C_0 =\sqrt{(C_1 - C_2)^2 + (C_1 + C_2)^2$

Il mio dubbio è questo, la seconda relazione (quella con la radice) che lega $C_(1),C_(2),C_(0)$ è corretta?

pilloeffe
No, quella relazione non mi torna, anche perché come ti ho già scritto
"pilloeffe":
$C_1$ e $C_2 $ sono complesse ma la loro somma è reale e la loro differenza immaginaria pura

Quindi diciamo che si potrà scrivere $C_1 = a/2 + i b/2 $ e $C_2 = a/2 - i b/2 \implies C_1 + C_2 = a = C_0 cos\varphi $ e $i(C_1 - C_2) = i(ib) = - b = C_0 sin\varphi $
Pertanto elevando al quadrato e tenendo conto che $sin^2\varphi + cos^2\varphi = 1 $ si ottiene $C_0 = sqrt{a^2 + b^2} $ e $ - b/a = tan\varphi \implies \varphi = arctan(-b/a) $
Poi onestamente non riesco a capire perché scrivere delle relazioni con delle costanti in funzione di altre costanti... :wink:

Cla1608
mi rimane proprio indigesto il concetto di mettere l'unità immaginaria nella definizione delle costanti .... è corretto??? certo che si la risposta visto che stanno ovunque soluzioni di questo tipo ....

pilloeffe
Beh sì, se ci pensi $x(t) $ deve essere reale, quindi le due costanti $C_1 $ e $C_2 $ devono essere complesse coniugate.

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