Физика, 11 класс. По рисунку определить: 1) амплитуду и период колебаний тела; 2) частоту и циклическую частоту колебаний; 3) записать уравнение колебаний.

По графику координаты $x(t)$ нужно сначала определить максимальное отклонение тела от положения равновесия и время одного полного колебания.

1. Амплитуда и период колебаний

Амплитуда $A$ — это максимальное по модулю отклонение тела от положения равновесия:

То есть по вертикальной оси графика нужно посмотреть наибольшее значение $|x|$.

Период $T$ — время одного полного колебания. Его удобно определить как промежуток времени между двумя соседними максимумами графика или двумя соседними минимумами:

2. Частота и циклическая частота

После определения периода частота равна

Единица измерения частоты — герц (Гц).

Циклическая частота:

Единица измерения — рад/с.

3. Уравнение колебаний

Общий вид гармонических колебаний:

где $A$ — амплитуда, $\omega$ — циклическая частота, $\varphi_0$ — начальная фаза.

Начальная фаза определяется по значению координаты и направлению движения при $t=0$.

Например, если в момент $t=0$ тело находится в максимальном положительном отклонении $x=A$, то

и уравнение имеет вид

Если при $t=0$ тело проходит через положение равновесия $x=0$ в положительном направлении, удобнее записать

Без самого рисунка численные значения $A$, $T$, $\nu$, $\omega$ и начальную фазу определить невозможно.

0 0 Пожаловаться