Присоединиться

11 класс·средний уровень

Датчик настроен так, что если напряжение в нeм не ниже чем 1 В

Условие

Датчик сконструирован таким образом, что его антенна ловит радиосигнал, который затем преобразуется в электрический сигнал, изменяющийся со временем по закону U=U0sin(ωt+φ),U = U_0 \sin ( \omega t + \varphi ) , где t — время в секундах, амплитуда U₀ = 2 В, частота ω = 120°/с, фаза φ = -30°. Датчик настроен так, что если напряжение в нeм не ниже чем 1 В, загорается лампочка. Какую часть времени (в процентах) на протяжении первой секунды после начала работы лампочка будет гореть?

Ответ

Ответ и полный разбор откроются после входа

Посмотреть ответ

Решение по шагам

  1. Как рассуждать

    Решение. Задача сводится к решению неравенства U0sin(ωt+φ)1U_0 \sin ( \omega t + \varphi ) \geqslant 1 при заданных значениях амплитуды сигнала, частоты и фазы: 2sin(120t30)1sin(120t30)12системавыражений120t3030+360n,120t30150+360nконецсистемы.2 \sin ( 120^{\circ} t - 30^{\circ} ) \geqslant 1 \Leftrightarrow \sin ( 120^{\circ} t - 30^{\circ} ) \geqslant \frac{1}{2} \Leftrightarrow система выражений 120^{\circ} t - 30^{\circ} \geqslant 30^{\circ} + 360^{\circ} n, 120^{\circ} t - 30^{\circ} \leqslant 150^{\circ} + 360^{\circ} n конец системы . \Leftrightarrow системавыражений120t60+360n,120t180+360nконецсистемы.системавыражений2t1+6n,2t3+6nконецсистемы.3n+12t32+3n,nZ0t112t1\Leftrightarrow система выражений 120^{\circ} t \geqslant 60^{\circ} + 360^{\circ} n, 120^{\circ} t \leqslant 180^{\circ} + 360^{\circ} n конец системы . \Leftrightarrow система выражений 2t \geqslant 1 + 6n, 2t \leqslant 3 + 6n конец системы . \Leftrightarrow 3n + \frac{1}{2} \leqslant t \leqslant \frac{3}{2} + 3n, n \in Z \underset 0 \leqslant t \leqslant 1 \mathop \Leftrightarrow \frac{1}{2} \leqslant t \leqslant 1 2sin(120t30)1sin(120t30)122 \sin ( 120^{\circ} t - 30^{\circ} ) \geqslant 1 \Leftrightarrow \sin ( 120^{\circ} t - 30^{\circ} ) \geqslant \frac{1}{2} \Leftrightarrow системавыражений120t3030+360n,120t30150+360nконецсистемы.системавыражений120t60+360n,120t180+360nконецсистемы.\Leftrightarrow система выражений 120^{\circ} t - 30^{\circ} \geqslant 30^{\circ} + 360^{\circ} n, 120^{\circ} t - 30^{\circ} \leqslant 150^{\circ} + 360^{\circ} n конец системы . \Leftrightarrow система выражений 120^{\circ} t \geqslant 60^{\circ} + 360^{\circ} n, 120^{\circ} t \leqslant 180^{\circ} + 360^{\circ} n конец системы . \Leftrightarrow системавыражений2t1+6n,2t3+6nконецсистемы.3n+12t32+3n,nZ0t112t1\Leftrightarrow система выражений 2t \geqslant 1 + 6n, 2t \leqslant 3 + 6n конец системы . \Leftrightarrow 3n + \frac{1}{2} \leqslant t \leqslant \frac{3}{2} + 3n, n \in Z \underset 0 \leqslant t \leqslant 1 \mathop \Leftrightarrow \frac{1}{2} \leqslant t \leqslant 1 2sin(120t30)1sin(120t30)122 \sin ( 120^{\circ} t - 30^{\circ} ) \geqslant 1 \Leftrightarrow \sin ( 120^{\circ} t - 30^{\circ} ) \geqslant \frac{1}{2} \Leftrightarrow системавыражений120t3030+360n,120t30150+360nконецсистемы.\Leftrightarrow система выражений 120^{\circ} t - 30^{\circ} \geqslant 30^{\circ} + 360^{\circ} n, 120^{\circ} t - 30^{\circ} \leqslant 150^{\circ} + 360^{\circ} n конец системы . \Leftrightarrow системавыражений120t60+360n,120t180+360nконецсистемы.системавыражений2t1+6n,2t3+6nконецсистемы.\Leftrightarrow система выражений 120^{\circ} t \geqslant 60^{\circ} + 360^{\circ} n, 120^{\circ} t \leqslant 180^{\circ} + 360^{\circ} n конец системы . \Leftrightarrow система выражений 2t \geqslant 1 + 6n, 2t \leqslant 3 + 6n конец системы . \Leftrightarrow 3n+12t32+3n,nZ0t112t1\Leftrightarrow 3n + \frac{1}{2} \leqslant t \leqslant \frac{3}{2} + 3n, n \in Z \underset 0 \leqslant t \leqslant 1 \mathop \Leftrightarrow \frac{1}{2} \leqslant t \leqslant 1 На протяжении первой секунды лампочка будет гореть 112=12=0,5с,1 - \frac{1}{2} = \frac{1}{2} = 0,5 с, то есть 50% времени. Ответ: 50.

Осталось ещё 1 шаг

  1. Полный разбор с проверкой ответа

Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Другие задачи по теме «Задачи с прикладным содержанием»

Датчик настроен так, что если напряжение в нeм не ниже чем 1 В — решение с объяснением | Lom Ai