Необходимо определить амплитуду (A), период (T) и уравнение движения (x(t)) гармонических колебаний по графику.
1. Амплитуда (A) - это максимальное отклонение от положения равновесия. Из графика видно, что максимальное отклонение составляет 1,2 м.
A = 1,2 м
2. Период (T) - это время одного полного колебания. По графику от π/12 до точки, где график пересекает ось t, проходит половина периода. Уравнение графика не дано, но видно, что в точке π/12 начинается движение из крайнего положения, то есть это косинусоида. Значит, расстояние от начала координат до π/12 соответствует четверти периода.
Таким образом, чтобы определить период необходимо π/12 умножить на 4.
$$\frac{\pi}{12} \cdot 4 = \frac{\pi}{3}$$
Но так как на графике ось абсцисс – это t, необходимо найти цену деления.
π соответствует 0,5, тогда π/6 будет соответствовать 0,2.
$$T = 4 \cdot \frac{\pi}{12} = 4 \cdot 0,2 = 0,8 \text{ c}$$
3. Уравнение движения (x(t)) имеет вид:
$$x(t) = A \cos(\omega t + \varphi_0)$$, где
Угловая частота:
$$\omega = \frac{2\pi}{T} = \frac{2\pi}{0.8} = 2.5\pi \approx 7.85 \text{ рад/с}$$
Так как движение начинается из крайнего положения, то $$ \varphi_0 = 0 $$.
Тогда уравнение движения:
$$x(t) = 1.2 \cos(7.85t)$$, где t измеряется в секундах, а x - в метрах.
Ответ: A=1,2 м; T=0,8 c; x(t) = 1.2cos(7.85t)