2. Как связаны ускорение и координата при гармонических колебаниях?

При гармонических колебаниях ускорение пропорционально координате и направлено противоположно ей:

\(a=-\omega^2x\).

Это следует из двухкратного дифференцирования закона движения \(x=A\cos(\omega t+\varphi_0)\): скорость равна \(v=-A\omega\sin(\omega t+\varphi_0)\), а ускорение — \(a=-A\omega^2\cos(\omega t+\varphi_0)=-\omega^2x\).

Ответ: ускорение прямо пропорционально координате по модулю и противоположно ей по направлению.