Ответьте на вопросы, страница 70 - гдз по физике 11 класс учебник Закирова, Аширов

Ответьте на вопросы

1. Какие колебания называют гармоническими?

2. Какими основными величинами характеризуют гармонические колебания?

1. Какие колебания называют гармоническими?
Гармоническими называют колебания, при которых физическая величина (например, смещение, скорость, сила тока) изменяется со временем по закону синуса или косинуса. Это самый простой и фундаментальный вид периодического движения. Любое сложное периодическое колебание можно представить в виде суммы (суперпозиции) гармонических колебаний.
Математически гармоническое колебание описывается уравнением:
$x(t) = A \cdot \cos(\omega t + \phi_0)$
или
$x(t) = A \cdot \sin(\omega t + \phi_0)$
где $x(t)$ — смещение от положения равновесия в момент времени $\text{t}$, $\text{A}$ — амплитуда, $\omega$ — циклическая частота, $\phi_0$ — начальная фаза.

Ответ: Гармоническими называют колебания, происходящие по закону синуса или косинуса.

2. Какими основными величинами характеризуют гармонические колебания?
Гармонические колебания характеризуются следующими основными физическими величинами:
- Амплитуда ($\text{A}$) — это максимальное отклонение колеблющейся величины от положения равновесия. Определяет "размах" колебаний. Единица измерения зависит от природы колеблющейся величины (например, метры для смещения).
- Период ($\text{T}$) — время, за которое система совершает одно полное колебание и возвращается в исходное состояние. Измеряется в секундах (с). Формула: $T = \frac{2\pi}{\omega}$.
- Частота ($\text{f}$ или $\nu$) — число полных колебаний в единицу времени. Это величина, обратная периоду: $f = \frac{1}{T}$. Измеряется в герцах (Гц).
- Циклическая (круговая) частота ($\omega$) — число колебаний за $2\pi$ секунд. Связана с обычной частотой соотношением $\omega = 2\pi f = \frac{2\pi}{T}$. Измеряется в радианах в секунду (рад/с).
- Фаза колебаний ($\phi = \omega t + \phi_0$) — величина, стоящая под знаком синуса или косинуса, которая определяет состояние колебательной системы (смещение и направление движения) в любой момент времени $\text{t}$. Измеряется в радианах (рад).
- Начальная фаза ($\phi_0$) — значение фазы в начальный момент времени ($t=0$). Она определяет начальное состояние системы. Измеряется в радианах (рад).

Ответ: Основные величины, характеризующие гармонические колебания, — это амплитуда, период, частота, циклическая частота и фаза.