Moto armonico semplice
Salve a tutti.. sto affrontando un nuovo argomento: l'oscillatore armonico. Ho un dubbio sul problema..
Un oggetto di 0.500 kg collegato a una molla di costante elastica 8.00 N/m oscilla di moto armonico
semplice con un’ampiezza di 10.0 cm. Calcolare (a) il valore massimo del modulo della sua velocità
e della sua accelerazione, (b) velocità e accelerazione quando l’oggetto si trova x=6.00 cm dalla
posizione di equilibrio e (c) il tempo necessario affinché l’oggetto si muova da x=0 a x=8.00 cm.
Ho risolto tutti i punti, tuttavia ho un dubbio a partire dal punto b. Applico la formula $x(t)= Acos (\omegat + \phi)$ imponendo che x=6 cm e ottenendo così il tempo.. però ho dubbi sulla $\phi$.Se decido di imporre le condizioni iniziali in cui x=A e t=0, come faccio a capire se $\phi$ è $+\pi/2$ o $-\pi/2$??
Vi ringrazio.. perché cambiando segno cambiano sia i valori del tempo e si invertono i segni di velocità e accelerazione!
Un oggetto di 0.500 kg collegato a una molla di costante elastica 8.00 N/m oscilla di moto armonico
semplice con un’ampiezza di 10.0 cm. Calcolare (a) il valore massimo del modulo della sua velocità
e della sua accelerazione, (b) velocità e accelerazione quando l’oggetto si trova x=6.00 cm dalla
posizione di equilibrio e (c) il tempo necessario affinché l’oggetto si muova da x=0 a x=8.00 cm.
Ho risolto tutti i punti, tuttavia ho un dubbio a partire dal punto b. Applico la formula $x(t)= Acos (\omegat + \phi)$ imponendo che x=6 cm e ottenendo così il tempo.. però ho dubbi sulla $\phi$.Se decido di imporre le condizioni iniziali in cui x=A e t=0, come faccio a capire se $\phi$ è $+\pi/2$ o $-\pi/2$??
Vi ringrazio.. perché cambiando segno cambiano sia i valori del tempo e si invertono i segni di velocità e accelerazione!

Risposte
Quando sostituisci le condizioni iniziali, ti viene $cos(\phi)=1$, che di certo non ha come soluzione quelle che hai detto te.
Ma se la tua condizione iniziale è x=A in t=0, vuol dire che il coseno vale 1, e il coseno vale 1 quando il suo argomento è zero, ed essendo t = 0 allora $phi = 0$, perchè $pi/2$?
Quindi la tua equazione di moto è $x(t) = Acos(omegat)$ e se vuoi sapere quando x = 6, basta trovare quando $cos(omegat) = 6/A$. Chiaramente troverai due valori, perchè a 6cm ci passa sia all'andata che al ritorno, ovvero due angoli $+-theta = arccos(6/A)$
Quindi la tua equazione di moto è $x(t) = Acos(omegat)$ e se vuoi sapere quando x = 6, basta trovare quando $cos(omegat) = 6/A$. Chiaramente troverai due valori, perchè a 6cm ci passa sia all'andata che al ritorno, ovvero due angoli $+-theta = arccos(6/A)$