Тело совершает гармоническое колебание по закону x(t) =0.8*cos4пt. определите амплитуду, период, частоту, циклическую частоту колебаний. нарисуйте график колебаний.
​

Добро пожаловать в наш урок, где мы изучим гармонические колебания!

Для начала, давайте разберемся в том, что означает данное уравнение.
У нас есть закон движения тела, описываемый функцией x(t) = 0.8*cos(4пt). Здесь x(t) обозначает положение тела в момент времени t, cos - это косинус, а 4пt - это значение аргумента косинуса.

Теперь давайте найдем все необходимые параметры гармонического колебания:

1. Амплитуда колебаний.
Амплитуда колебаний определяет максимальное отклонение тела от положения равновесия. В данном случае амплитуда равна 0.8.

2. Период колебаний.
Период колебаний - это интервал времени, за который тело выполняет одно полное колебание. Для определения периода необходимо найти обратное значение коэффициента, стоящего перед t в уравнении x(t). В данном случае это коэффициент 4п. Обратное значение равно 1 / 4п. Значение числа пи (п) можно принять равным приближенно 3.14. Поэтому период колебаний будет равен приблизительно 0.0796.

3. Частота колебаний.
Частота колебаний - это количество полных колебаний, выполняемых телом в единицу времени. Чтобы найти частоту, необходимо найти обратное значение периода. Так как период равен 0.0796, то частота будет приблизительно равна 1 / 0.0796, что примерно равно 12.583.

4. Циклическая частота колебаний.
Циклическая частота колебаний связана с частотой следующим соотношением: циклическая частота = 2п * частота. Подставляя значение частоты 12.583 в формулу, получаем, что циклическая частота равна приблизительно 79.067.

Теперь, используя все найденные значения, давайте построим график колебаний.

На графике по горизонтальной оси отложим время t, а по вертикальной оси - положение тела x(t).

Так как функция x(t) = 0.8*cos(4пt) является косинусоидой, то наш график будет представлять собой периодически повторяющуюся волнообразную кривую.

При t = 0 колебания начинаются с положения равновесия, т.е. x(0) = 0.8*cos(4п*0) = 0.8*1 = 0.8. Далее график будет повторяться с периодом, равным 0.0796.

Итак, получаем график колебаний, который будет состоять из волн, смещенных вверх относительно оси x на 0.8.

[вставить график колебаний]

Теперь вы знаете амплитуду, период, частоту и циклическую частоту колебания, а также умеете строить график колебаний по заданному закону движения.