Характеристики простого гармонического движения

Рассмотрим линейку с одним концом, прикрепленным к столешнице, а другим концом с прикрепленной массой. Когда система линейка-масса вытягивается из свободного конца и отпускается, она выполняет простое гармоническое движение. Если смещение построено относительно времени, это приводит к синусоидальной форме волны.

Поскольку колебательное движение начинается в момент смещения массы из положения равновесия, уравнение смещения может быть выражено как амплитуда А, умноженная на косинусную функцию угловой частоты и начальной фазы, зависящей от времени.

Фазовый сдвиг описывает разницу между двумя похожими сигналами в терминах временного интервала и измеряется в радианах.

Вспомним, что первая производная функции смещения по времени — скорость, а вторая производная — ускорение.

В простом гармоническом движении скорость является синусоидальной функцией, которая отстает от смещения на фазу пи на 2 и максимальна в равновесии, тогда как ускорение является косинусной функцией, которая запаздывает на фазу пи и максимальна в положениях максимального смещения.