1) Уравнение движения гармонического колебания можно записать в виде:
[ x(t) = A \cos(\omega t + \phi), ]
где:
- ( A ) — амплитуда колебания,
- ( \omega ) — угловая частота,
- ( \phi ) — начальная фаза (обычно принимается равной нулю, если начальное положение соответствует максимальному отклонению),
- ( t ) — время.
В вашем случае амплитуда ( A = 10 ) см, а частота ( f = 0.5 ) Гц. Угловая частота связана с частотой следующим образом:
[ \omega = 2\pi f. ]
Подставляем значения:
[ \omega = 2\pi \times 0.5 = \pi \, \text{рад/с}. ]
Поскольку начальная фаза не задана, примем ( \phi = 0 ). Таким образом, уравнение движения будет:
[ x(t) = 10 \cos(\pi t) \, \text{см}. ]
2) Дано уравнение движения:
[ x(t) = 0.02 \cos(\pi t) \, \text{м}. ]
Из этого уравнения можно определить следующие параметры:
Амплитуда ( A ) — это коэффициент перед косинусом, т.е. ( A = 0.02 ) м.
Угловая частота ( \omega ) — это коэффициент перед переменной ( t ) внутри функции косинуса, т.е. ( \omega = \pi ) рад/с.
Частота ( f ) связана с угловой частотой следующим образом:
[ f = \frac{\omega}{2\pi} = \frac{\pi}{2\pi} = 0.5 \, \text{Гц}. ]
Период ( T ) — это величина, обратная частоте:
[ T = \frac{1}{f} = \frac{1}{0.5} = 2 \, \text{с}. ]
Таким образом, амплитуда составляет 0.02 м, частота — 0.5 Гц, а период — 2 секунды.