Номер 5, страница 182 - гдз по физике 9 класс учебник Шахмаев, Бунчук

Глава 10. Механические колебания и волны. Параграф 38. Свободные колебания. Период и частота колебаний - номер 5, страница 182.

Условие.

5. Перечислите основные характеристики колебательного движения и дайте их определение.

Решение.

Колебательное движение характеризуется несколькими основными физическими величинами:

Амплитуда колебаний ($\text{A}$ или $x_{max}$)

Это максимальное смещение или отклонение колеблющегося тела (или значения колеблющейся величины) от положения равновесия. В системе СИ для механических колебаний измеряется в метрах (м).

Ответ: Амплитуда колебаний — это наибольшее отклонение от положения равновесия.

Период колебаний ($\text{T}$)

Это наименьший промежуток времени, через который система, совершающая колебания, снова возвращается в то же состояние, в котором она находилась в начальный момент времени (т.е. время одного полного колебания). В системе СИ измеряется в секундах (с). Период связан с частотой обратной зависимостью: $T = 1/\nu$.

Ответ: Период колебаний — это время, за которое совершается одно полное колебание.

Частота колебаний ($\nu$ или $\text{f}$)

Это число полных колебаний, совершаемых за единицу времени. В системе СИ измеряется в герцах (Гц). Один герц равен одному колебанию в секунду ($1 \text{ Гц} = 1 \text{ с}^{-1}$). Частота связана с периодом обратной зависимостью: $\nu = 1/T$.

Ответ: Частота колебаний — это число полных колебаний в единицу времени.

Циклическая (угловая) частота ($\omega$)

Это физическая величина, показывающая, на сколько радиан изменяется фаза колебаний за одну секунду. Она связана с обычной частотой $\nu$ и периодом $\text{T}$ следующими соотношениями: $\omega = 2\pi\nu = 2\pi/T$. В системе СИ измеряется в радианах в секунду (рад/с).

Ответ: Циклическая частота — это скорость изменения фазы колебаний, равная числу колебаний за $2\pi$ секунд.

Фаза колебаний ($\phi$)

Это величина, которая определяет состояние колебательной системы в любой момент времени. Для гармонических колебаний, описываемых уравнением $x(t) = A \cos(\omega t + \phi_0)$, фазой является весь аргумент косинуса: $\phi(t) = \omega t + \phi_0$. Величина $\phi_0$ называется начальной фазой и определяет состояние системы в начальный момент времени ($t=0$). Фаза измеряется в радианах (рад).

Ответ: Фаза колебаний — это величина, определяющая состояние (положение и направление движения) колебательной системы в заданный момент времени.