Page 150 -

8.2 Гармонические колебания и их

графическое представление
-10ТНАЯ ВЕРСИЯ
Как называются кривые
линии, начерченные Когда система приходит в колебательное состояние, руч-
ручкой на равномерно
движущемся листе ка вычерчивает на листе, движущемся равномерно, график.
бумаги? Этот график называется синусоидой или косинусоидой (см.
рисунок 8.4).
Отличие графика гармонического движения (рисунок 8.5 а)
Все права принадлежат АОО "Назарбаев Интеллектуальные школы"
от графика линейного движения (рисунок 8.5 б) заключается
в том, что гармонические колебания отражают повторяю-
щийся цикл, а при линейном движении цикла нет. С помо-
щью графика можно наблюдать, как изменилось движение с
течением времени. На оси Оу располагаем смещение, время
же располагаем на оси Ох. Поскольку ноль находится точно
в центре оси Оу, смещение принимает «положительное» и
«отрицательное» значения. С помощью графика (рисунок 8.6)
можно легко определить период колебания и амплитуду дви-
Рисунок 8.4.
Колебательное жений колебательной системы. На рисунке 8.6 максимальное
движение отклонение (амплитуда колебаний) обозначено буквой А, а
период колебаний – буквой Т. На графике можно наблюдать,
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА что было сделано 3 полных колебания.

■ амплитуда x, см x, м
■ гармоническое 10
колебание
ПРОЕК
5
■ периодическое
0
движение 0,25 0,5 0,75 1,0 t,c
0
5 10 t,c
Гармоническим ко-
лебанием называют а) б)
колебание, в котором Рисунок 8.5. Отличия между графиками
смещение от положе- На графике (рисунок 8.5 а) видно, что тело колеблется в
ния равновесия изме- промежутке между +10 см и –10 см, амплитуда колебаний –
няется по закону синуса
(косинуса). 10 см или 0,1 м. График гармонических колебаний повторя-
ется в течение определенного времени, то есть на графике
в течение 1 с тело возвращается в исходное положение. Это
значит, что через каждую секунду это положение повторя-
ется, поэтому в некоторых случаях гармоническое движение
называется периодическим движением. По графику можно
определить значения периода колебаний и частоты. Или же,
если нам известны период и амплитуда колебаний, можно
нарисовать график. Следовательно, график позволяет опреде-

150