Глава 2. Механические колебания и волны

Задачи с решениямиЗадачи с решениямиВключить/Выключить фоновую музыкуВключить/Выключить звуки событий


Выполните сложение гармонических колебаний, совершающихся по одной прямой и заданных уравнениями

x1 = x0 cos ωt,   x2 = x0 sin ωt.

Будет ли результирующее колебание гармоническим?

Решение

Алгебраический способ.

Этот результат показывает, что результирующий процесс является гармоническим колебанием с циклической частотой ω, амплитудой и начальной фазой


Метод векторных диаграмм.

Гармоническое колебание x = xm cos (ωt + φ0) можно изобразить на плоскости с помощью вектора, длина которого равна амплитуде xm колебаний, а направление составляет угол φ0 с горизонтальной линией (рис. 2.1.2).

Рисунок 2.1.2.

Если на такой диаграмме с помощью векторов изображены несколько колебаний одной и той же частоты, то задача сложения колебаний сводится к задаче геометрического сложения векторов. В нашем случае колебание x1 = x0 cos ωt изобразится на диаграмме горизонтальным вектором длины x0, а колебание изобразится вектором длины x0, направленным вертикально вниз (рис. 2.1.3).

Рисунок 2.1.3.

Как видно из диаграммы, результирующее гармоническое колебание имеет амплитуду и начальную фазу



 2 из 2