Каково смещение тела от положения равновесия при заданной фазе гармонического колебания, если амплитуда колебаний тела

Тема: Гармонические колебания и смещение тела от положения равновесия

Объяснение: Гармонические колебания - это повторяющиеся движения тела вокруг положения равновесия, при которых сила, возвращающая тело к положению равновесия, пропорциональна его смещению от этого положения. Смещение тела от положения равновесия - это расстояние между положением равновесия и текущим положением тела.

Для нахождения смещения тела от положения равновесия, мы можем использовать амплитуду колебаний и фазу колебаний.

Амплитуда (А) - это максимальное смещение от положения равновесия. В данной задаче амплитуда равна 0,141 м.

Фаза (φ) - это угол между текущим положением тела и положением равновесия, измеренный в радианах или градусах. В данной задаче фаза составляет 45 градусов.

Смещение тела от положения равновесия (х) можно найти, используя следующую формулу:

х = А * cos(φ)

где cos - функция косинуса.

Подставляя значения:
х = 0,141 м * cos(45 градусов)

Вычисляем косинус 45 градусов: cos(45 градусов) ≈ 0,707

И подставляем полученное значение снова в формулу смещения:

х ≈ 0,141 м * 0,707 ≈ 0,0999 м

Таким образом, при заданной амплитуде колебаний 0,141 м и фазе 45 градусов, смещение тела от положения равновесия составляет приблизительно 0,0999 м.

Пример использования:
У тела гармонические колебания с амплитудой 0,141 м и фазой 45 градусов. Найдите смещение тела от положения равновесия.

Совет: Чтобы лучше понять гармонические колебания и смещение тела от положения равновесия, рекомендуется изучить понятия периода, частоты и амплитуды колебаний. Практика в решении подобных задач также поможет закрепить материал.

Упражнение:
У колеблющегося тела амплитуда равна 0,2 м, а фаза составляет 30 градусов. Каково смещение тела от положения равновесия?