Номер 4, страница 12 - гдз по физике 11 класс учебник Жилко, Маркович

4. Что такое кинематический закон движения? Запишите закон движения при гармонических колебаниях.

Что такое кинематический закон движения?

Кинематический закон движения (или уравнение движения) — это математическое описание, которое определяет положение материальной точки или тела в пространстве как функцию времени. Основная задача кинематики заключается в том, чтобы, зная этот закон, можно было определить положение, скорость, ускорение и другие кинематические характеристики тела в любой момент времени. Закон движения может быть задан различными способами:
1. Векторный способ: задается зависимость радиус-вектора $\vec{r}$ точки от времени $t$, то есть $\vec{r} = \vec{r}(t)$.
2. Координатный способ: задаются зависимости координат точки ($x, y, z$) от времени $t$ в выбранной системе координат: $x = x(t)$, $y = y(t)$, $z = z(t)$.

Ответ: Кинематический закон движения — это функция, описывающая зависимость координат или радиус-вектора материальной точки от времени, например, в виде $\vec{r} = \vec{r}(t)$.

Запишите закон движения при гармонических колебаниях.

Гармонические колебания — это колебания, при которых физическая величина (например, смещение, скорость, сила тока) изменяется со временем по закону синуса или косинуса. Кинематический закон движения для материальной точки, совершающей гармонические колебания вдоль одной оси (например, оси $x$), имеет вид:
$x(t) = A \cos(\omega t + \phi_0)$
В этой формуле:
$x(t)$ — смещение точки от положения равновесия в момент времени $t$;
$A$ — амплитуда колебаний, то есть максимальное по модулю смещение от положения равновесия ($A \ge 0$);
$\omega$ — циклическая (или угловая) частота, которая связана с периодом $T$ и частотой $\nu$ соотношениями $\omega = \frac{2\pi}{T} = 2\pi\nu$;
$(\omega t + \phi_0)$ — фаза колебаний в момент времени $t$;
$\phi_0$ — начальная фаза, которая определяет значение смещения в начальный момент времени $t=0$.

Ответ: Закон движения при гармонических колебаниях: $x(t) = A \cos(\omega t + \phi_0)$.