Номер 5, страница 146 - гдз по физике 9 класс учебник Закирова, Аширов

5. Дайте определения основным величинам: амплитуда, период, частота, циклическая частота, фаза колебаний

Амплитуда

Амплитуда колебаний — это характеристика колебательного процесса, которая показывает максимальное значение, на которое смещается или отклоняется колеблющаяся физическая величина от своего положения равновесия. Для гармонического колебания, описываемого законом $x(t) = A \cos(\omega t + \varphi_0)$, амплитуда — это постоянная величина $A$. Она всегда положительна ($A > 0$). Единица измерения амплитуды совпадает с единицей измерения колеблющейся величины. Например, для механических колебаний маятника это метры (м), для колебаний тока в цепи — амперы (А).

Ответ: Амплитуда — это наибольшее отклонение колеблющейся величины от её положения равновесия.

Период

Период колебаний — это минимальный промежуток времени, за который система совершает одно полное колебание и возвращается в исходное состояние (т.е. в ту же точку с той же скоростью). Период является одной из основных временных характеристик колебательного движения. Он обозначается буквой $T$ и измеряется в единицах времени, в системе СИ — в секундах (с). Период связан с частотой $\nu$ и циклической частотой $\omega$ соотношениями: $T = 1/\nu$ и $T = 2\pi/\omega$.

Ответ: Период — это время одного полного колебания.

Частота

Частота колебаний показывает, сколько полных колебаний совершается за единицу времени. Обозначается греческой буквой $\nu$ (ню) или латинской $f$. Единицей измерения частоты в системе СИ является герц (Гц), названный в честь немецкого физика Генриха Герца. 1 Гц означает одно колебание в секунду. Частота является величиной, обратной периоду колебаний: $\nu = 1/T$. Чем больше частота, тем быстрее происходят колебания.

Ответ: Частота — это число полных колебаний, совершаемых за единицу времени.

Циклическая частота

Циклическая (или круговая) частота — это величина, используемая в физике колебаний и волн, которая показывает скорость изменения фазы колебаний. Она связана с числом колебаний, происходящих за $2\pi$ единиц времени. Обозначается греческой буквой $\omega$ (омега). В системе СИ измеряется в радианах в секунду (рад/с). Циклическая частота связана с обычной частотой $\nu$ и периодом $T$ формулами: $\omega = 2\pi\nu = 2\pi/T$. Использование циклической частоты упрощает запись уравнений гармонических колебаний, например, $x(t) = A \cos(\omega t + \varphi_0)$.

Ответ: Циклическая частота — это физическая величина, равная произведению частоты колебаний $\nu$ на $2\pi$, и показывающая скорость изменения фазы колебаний.

Фаза колебаний

Фаза колебаний — это аргумент периодической функции, описывающей колебательный процесс. Фаза определяет состояние колебательной системы (например, значение смещения и скорости) в любой момент времени. Для гармонического колебания, заданного уравнением $x(t) = A \cos(\omega t + \varphi_0)$, полная фаза в момент времени $t$ равна $\varphi(t) = \omega t + \varphi_0$. Величина $\varphi_0$ называется начальной фазой — это значение фазы в начальный момент времени ($t=0$). Фаза измеряется в угловых единицах — радианах или градусах.

Ответ: Фаза колебаний — это величина, определяющая состояние колебательной системы в данный момент времени.