Напишите уравнение гармонических колебаний, если частота равна 0,5 Гц, амплитуда 80 см. Начальная фаза равна нулю
Уравнение гармонических колебаний записывается в виде:
x(t)=A_0\cos(wt+\phi)
где x(t),\;A_0,\;w,\;t,\;\phi - соответственно координата колеблющегося тела (или колеблющейся точки) в некоторый момент времени t, амплитуда колебаний (это наибольшее отклонение от положения равновесия), угловая частота колебаний, время, начальная фаза колебаний.
Круговая частота w (измеряется в радианах/секунду) выражается через линейную частоту f (единица измерения частоты - Герц)
w=2\pi f
Тогда уравнение гармонических колебаний имеет общий вид такой:
x(t)=A_0\cos(2\pi ft+\phi)
Подставим данные из условия
$x(t)=0,8\cos(2*3,14*0,5t)=0,8\cos(3,14t)
Таким образом, искомое уравнение гармонических колебаний имеет вид:
x(t)=0,6\cos{(3,14*t)}
Ответ на вопрос читателя, заданный 06.05.2020
Можно косинус и можно синус. Все зависит от того, из какого положения начинаются колебания. Вот, к примеру, маятник часов можно отвести в сторону и отпустить, тогда начало колебаний будет из положения наибольшего отклонения и тогда нам подходит косинус. Посмотрите формулу - там если время=0, то косинус нуля равен 1, и тогда отклонение равно амплитуде. А можно маятник часов толкнуть из положения равновесия, тогда нам подходит синус.
ниче не понятно
ОтветитьУдалитьОбъясняю. Первая формула - это уравнение гармонических колебаний в общем виде. В ней x(t) - это положение (координата) колеблющейся точки на оси ОХ в зависимости от времени, Ао - это амплитуда колебаний в метрах, w - это круговая частота колебаний, она может быть выражена через циклическую частоту w=2пf, где f - циклическая частота, t -это время, ф - это начальная фаза. Теперь подставим в уравнение гармонических колебаний вместо буквенных значений заданные в условии соответствующие величины и получим искомое уравнение.
ОтветитьУдалитьЗдравствуйте, а почему косинус в уравнении,а не синус?
УдалитьЗдравствуйте! Спасибо за вопрос. Ответ я дописал в блоге курсивом и попытался объяснить. Спрашивайте, если что-то не ясно .
Удалитьгде ответ? время же там нет?
УдалитьПредставляйтесь, не бойтесь. По Вашей просьбе объясняю. В уравнении гармонических колебаний, которое мы получили, время обозначено буквой t. По сути уравнение гармонических колебаний - это уравнение зависимости координаты колеблющейся точки от времени. Спрашивайте, если не понятно, не комплексуйте.
ОтветитьУдалитьдобрый день
УдалитьЗдравствуйте!
Удалить