Уравнение гармонических колебаний в единицах СИ имеет вид х = 0,05cos10t.
а) Чему равна амплитуда колебаний?
б) Чему равна циклическая частота колебаний?
в) Чему равна частота колебаний?
г) Чему равен период колебаний?
д) Чему равно смещение тела через половину периода после начального момента времени?
от

1 Ответ

Дано (в СИ):  
x = 0,05 * cos(10t).

Найти:  
а) Амплитуда колебаний.  
б) Циклическая частота колебаний.  
в) Частота колебаний.  
г) Период колебаний.  
д) Смещение тела через половину периода после начального момента времени.

Решение:

а) В уравнении гармонических колебаний x = 0,05 * cos(10t) амплитудой колебаний является коэффициент перед косинусом.

Ответ: Амплитуда колебаний равна 0,05 м.

б) Циклическая частота ω — это коэффициент при t в аргументе косинуса. В данном случае ω = 10 рад/с.

Ответ: Циклическая частота колебаний ω = 10 рад/с.

в) Частота колебаний v связана с циклической частотой ω формулой:  
v = ω / 2π.
Подставим значение ω = 10 рад/с:  
v = 10 / 2π ≈ 1,59 Гц.

Ответ: Частота колебаний v ≈ 1,59 Гц.

г) Период колебаний T связан с циклической частотой ω формулой:  
T = 2π / ω.
Подставим значение ω = 10 рад/с:  
T = 2π / 10 ≈ 0,628 с.

Ответ: Период колебаний T ≈ 0,628 с.

д) Смещение тела через половину периода после начального момента времени — это значение функции колебаний при времени, равном половине периода. Период T ≈ 0,628 с, значит, половина периода — это T/2 ≈ 0,314 с.
Подставим t = T/2 в уравнение:  
x = 0,05 * cos(10 * 0,314) = 0,05 * cos(3,14) ≈ 0,05 * (-1) = -0,05 м.

Ответ: Смещение тела через половину периода после начального момента времени равно -0,05 м.
от