Определить фазу колебания материальной точки через 2 с от начала колебаний, если точка совершает колебания с периодом 0,8 с



Значение фазы - это значение угла под знаком синуса в формуле, описывающей гармонические колебания. Зависимость координаты колеблющейся точки от времени выражается формулой гармонических колебаний:

x(t)=A\sin(wt+\phi_0)            (1)

где  x(t),\;A,\;w,\;t,\;\phi_0 - соответственно координата колеблющейся точки по оси ОХ (написано в скобках (t) - значит, что координата меняется во времени), амплитуда колебаний, круговая частота, время, начальная фаза.

Выражение под синусом в скобках в формуле (1) и есть искомая нами фаза. Поскольку в задаче ничего не сказали о начальной фазе, будем по умолчанию считать ее равной нулю. А круговую частоту гармонических колебаний можно определить по формуле:

w=\frac{2\pi}{T}    где Т - период колебаний.

Таким образом, искомая фаза (обозначим ее буквой  \Phi)  равна:

\phi=\frac{2\pi}{T}t                   \phi=\frac{2\pi}{0,8}*2=5\pi

Поскольку за каждый  один полный период фаза изменяется на 2\pi, а потом все повторяется сначала, то искомая фаза эквивалентна значению  \phi=5\pi-2*2\pi=\pi

Это надо понимать так, что материальная точка с момента начала колебаний совершила 2 полных колебания  и еще половинку третьего.

C точки зрения математики,  значение фазы все же равно 5\pi.


Комментарии