Чему равна начальная фаза колебаний, если секундомер пущен в тот момент, когда колеблющаяся точка занимала:
1) положение равновесия; 2) крайне правое положение; 3) крайне левое положение?
от

1 Ответ

дано:  
Колебания можно описать с помощью функции:

x(t) = A * cos(ωt + φ)

где A – амплитуда колебаний, ω – угловая частота, t – время, φ – начальная фаза.

найти:  
начальную фазу φ для каждого из указанных положений

решение:  
1. Положение равновесия (x = 0):

Когда точка находится в положении равновесия, косинус равен нулю:

A * cos(ωt + φ) = 0  
cos(ωt + φ) = 0

Это происходит, когда:

ωt + φ = π/2 + kπ, где k – любое целое число.

Следовательно, начальная фаза φ = π/2 + kπ.

2. Крайне правое положение (x = A):

В крайний правый момент положение максимальное:

A * cos(ωt + φ) = A  
cos(ωt + φ) = 1

Это происходит, когда:

ωt + φ = 0 + 2kπ, где k – любое целое число.

Таким образом, начальная фаза φ = 0 + 2kπ.

3. Крайне левое положение (x = -A):

В крайний левый момент положение минимальное:

A * cos(ωt + φ) = -A  
cos(ωt + φ) = -1

Это происходит, когда:

ωt + φ = π + 2kπ, где k – любое целое число.

Таким образом, начальная фаза φ = π + 2kπ.

ответ:  
1) Начальная фаза колебаний при положении равновесия равна φ = π/2 + kπ.  
2) Начальная фаза колебаний при крайнем правом положении равна φ = 0 + 2kπ.  
3) Начальная фаза колебаний при крайнем левом положении равна φ = π + 2kπ.
от