В данной задаче нам нужно определить частоту электромагнитных колебаний в контуре, зная закон изменения заряда конденсатора. Закон изменения заряда задан как ( q(t) = 10^{-4} \sin(100\pi t) ).
Функция заряда ( q(t) ) имеет вид синусоиды, что характерно для гармонических колебаний. Общий вид уравнения гармонического колебания можно записать как:
[ q(t) = q_0 \sin(\omega t + \varphi), ]
где:
- ( q_0 ) — амплитуда колебаний заряда,
- ( \omega ) — циклическая (угловая) частота,
- ( \varphi ) — начальная фаза колебаний.
Из уравнения ( q(t) = 10^{-4} \sin(100\pi t) ) можно заметить, что циклическая частота ( \omega = 100\pi ).
Связь между циклической частотой ( \omega ) и частотой ( f ) выражается формулой:
[ \omega = 2\pi f. ]
Подставим известное значение ( \omega ) в это уравнение:
[ 100\pi = 2\pi f. ]
Чтобы найти частоту ( f ), разделим обе части уравнения на ( 2\pi ):
[ f = \frac{100\pi}{2\pi} = 50. ]
Таким образом, частота электромагнитных колебаний в контуре равна 50 Гц.