Определить амплитуду А и начальную фазу φ результирующего колебания, возникающего при сложении двух колебаний одинаковых направления и периода: х1=А1sinωt и x2=A2sinω(t+τ), где А1=2 см, А2=3 см, ω=π с-1, τ=0,5 с. Найти уравнение результирующего колебания и построить с соблюдением масштаба векторную диаграмму сложения амплитуд.

Для решения этой задачи нам понадобятся некоторые знания о сложении двух гармонических колебаний с одинаковой частотой и различными амплитудами и начальными фазами.

Дано два колебания:
1. x1 = A1sinωt
2. x2 = A2sinω(t+τ)

Нам нужно найти амплитуду А и начальную фазу φ результирующего колебания, а также построить векторную диаграмму сложения амплитуд.

Решение:

1. Найдем амплитуду А результирующего колебания. Амплитуда результирующего колебания равна модулю векторной суммы амплитуд компонентов:

A = √(A1^2 + A2^2 + 2A1A2cosφ)

Где φ - разность начальных фаз колебаний.

2. Найдем начальную фазу φ результирующего колебания. Начальная фаза результирующего колебания равна арктангенсу отношения суммы синусов компонентов к сумме косинусов компонентов:

tanφ = (A2sinφ)/(A1 + A2cosφ)

3. Найдем уравнение результирующего колебания. Для этого нужно сложить два колебания, используя формулу сложения синусов:

x = x1 + x2
= A1sinωt + A2sinω(t+τ)
= A1sinωt + A2sinωtcosωτ + A2cosωtsinωτ
= (A1 + A2cosωτ)sinωt + A2sinωτcosωt

Теперь у нас есть уравнение результирующего колебания.

4. Построим векторную диаграмму сложения амплитуд. Для этого укажем на оси ординат точки, равные амплитудам компонентов A1 и A2. Затем, используя эти точки как начало векторов, построим векторы, длины которых соответствуют амплитудам компонентов. Далее, сложим эти векторы графически, найдем векторную сумму и ее длину, которая будет равна амплитуде результирующего колебания.

Надеюсь, данное объяснение поможет вам понять задачу и решить ее.