Номер 4, страница 79, часть 1 - гдз по физике 11 класс учебник Башарулы, Шункеев

4. Какая волна называется гармонической?

4. Гармонической волной называется волна, при которой колебания в каждой точке среды происходят по гармоническому закону, то есть по закону синуса или косинуса. Это означает, что смещение $s$ любой частицы среды из положения равновесия в зависимости от времени $t$ и координаты $x$ (в случае одномерной волны) описывается уравнением вида: $s(x, t) = A \cos(\omega t \pm kx + \phi_0)$ или $s(x, t) = A \sin(\omega t \pm kx + \phi_0)$

В этих формулах $A$ — это амплитуда волны, то есть максимальное смещение частиц от положения равновесия; $\omega$ — циклическая (круговая) частота, связанная с периодом колебаний $T$ и частотой $\nu$ соотношением $\omega = 2\pi/T = 2\pi\nu$; $k$ — волновое число, связанное с длиной волны $\lambda$ как $k = 2\pi/\lambda$; выражение $(\omega t \pm kx + \phi_0)$ — это фаза колебаний, которая определяет состояние колебательной системы в данный момент времени и в данной точке пространства; $\phi_0$ — начальная фаза колебаний (при $t=0$ и $x=0$).

Профиль гармонической волны, то есть ее форма в фиксированный момент времени, представляет собой синусоиду. Гармонические волны являются фундаментальной моделью в физике, поскольку любая сложная негармоническая периодическая волна может быть представлена как сумма (суперпозиция) нескольких гармонических волн с различными частотами, амплитудами и фазами (разложение в ряд Фурье).

Ответ: Гармоническая волна — это волна, в которой физическая величина, характеризующая колебательный процесс (например, смещение, давление, напряженность поля), изменяется в пространстве и времени по закону синуса или косинуса.