Page 96 - 6374
P. 96
відбуваються несинусоїдально, їх можна подати як результат накладання кількох
гармонічних коливань.
Характер гармонічного коливання зручно розкривати за кінематичною моделлю, яка
являє собою матеріальну точку, що рівномірно рухається по колу з кутовою швидкістю
(рис. 1). Проекція цієї точки (наприклад, на вісь ) здійснюватиме гармонічні коливання
між крайніми точками і . Запишемо залежність координати точки від часу . Нехай
1
2
у початковий момент часу радіус утворює з віссю кут . При рівномірному русі
0
точки по колу через час радіус утворюватиме з віссю кут + . З рис. 1 маємо
0
() = cos( + ), (7)
0
де () – зміщення коливальної точки від положення рівноваги, її називають зміщенням; –
максимальне зміщення коливальної точки від положення рівноваги. Його називають
амплітудою коливань; + – фаза коливань; – початкова фаза коливань. Якщо = 0,
0
0
0
то () = cos ; – циклічна частота гармонічних коливань. Формула (7) є аналітичним
записом гармонічних коливань.
Рисунок 1 – Опис гармонічних коливань.
Знайдемо швидкість і прискорення точки, яка коливається. З рівняння (7) маємо
= = − sin + (8)
0
або