Вопрос по физике Постройте графики скорости и ускорения для случая, когда колебания происходят по гармоническому закону с начальной фазой равной нулю.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для гармонического колебания с начальной фазой равной нулю уравнение движения будет иметь вид
[x(t) = A \cdot \cos(\omega t)
где (x(t)) - координата, (A) - амплитуда колебания, (\omega) - угловая частота колебаний.

Скорость (v(t)) и ускорение (a(t)) можно найти, продифференцировав уравнение движения по времени:

[v(t) = -\omega A \cdot \sin(\omega t)
[a(t) = -\omega^2 A \cdot \cos(\omega t)]

Теперь построим графики скорости и ускорения для колебаний с начальной фазой равной нулю.

import numpy as n
import matplotlib.pyplot as pl
# Для примера возьмем амплитуду A = 1 и частоту колебаний omega = 2*np.p
A =
omega = 2*np.p
t = np.linspace(0, 2*np.pi, 1000
x = A * np.cos(omega * t
v = -omega * A * np.sin(omega * t
a = -omega**2 * A * np.cos(omega * t
plt.figure(figsize=(10, 7)
plt.subplot(2, 1, 1
plt.plot(t, v, label='Скорость'
plt.xlabel('Время'
plt.ylabel('Скорость'
plt.legend(
plt.subplot(2, 1, 2
plt.plot(t, a, label='Ускорение'
plt.xlabel('Время'
plt.ylabel('Ускорение'
plt.legend(
plt.show()

На графиках скорости и ускорения мы увидим гармонические колебания, сдвинутые по фазе относительно графика координаты.