Question

Что такое гармонические колебания?

Answer 1

Это колебания происходящие по закону синуса или косинуса
Так же под действием силы,пропорциональной смещению колеблющейся точки и направленной противоположно этому смещению.

Answer 2

Гармонические колебания — это тип механических колебаний, при которых тело или система движется вокруг равновесного положения с постоянной частотой и амплитудой. Они являются одним из наиболее фундаментальных и важных понятий в физике.

Основной пример гармонических колебаний — движение маятника. Когда маятник отклоняется от равновесного положения и отпускается, он начинает двигаться взад и вперед вокруг этого положения. При этом его движение повторяется через равные промежутки времени. Это и есть гармонические колебания.

Основные характеристики гармонических колебаний:

1. Амплитуда (amplitude) — это максимальное отклонение от равновесного положения. В случае с маятником, это расстояние между самой нижней точкой траектории и равновесным положением.

2. Частота (frequency) — это количество полных колебаний, которые тело совершает за единицу времени. Единицей измерения частоты является герц (Гц), что означает количество колебаний в секунду.

3. Период (period) — это время, за которое тело совершает одно полное колебание. Обратная величина частоте, то есть период равен единице делённой на частоту и измеряется в секундах.

Уравнение гармонических колебаний для тела массой m, подчиняющегося закону Гука (условие, которое описывает восстановительную силу, пропорциональную смещению от равновесного положения) и двигающегося без затухания, может быть представлено следующим образом:

м * x''(t) = -k * x(t)

где:

• x(t) - смещение тела относительно равновесного положения в момент времени t,
• x''(t) - вторая производная смещения по времени (ускорение),
• m - масса тела,
• k - коэффициент упругости, характеризующий жёсткость системы.

Из этого уравнения следует, что ускорение пропорционально и противоположно смещению, что и создаёт гармонические колебания.