Амплитуда колебаний
Амплитуда колебаний — это максимальное по модулю отклонение тела от положения равновесия. Она показывает, насколько далеко тело удаляется от среднего положения во время колебательного движения.
Если координата тела изменяется от \(-A\) до \(+A\), то тело совершает колебания с амплитудой \(A\). В крайних положениях скорость тела на мгновение становится равной нулю, а расстояние между двумя крайними положениями называют размахом колебаний.
В простейшем случае координата задаётся уравнением колебаний \(x=A\cos(\omega t+\varphi)\). Коэффициент перед косинусом и есть амплитуда: она не зависит от времени, если колебания незатухающие.
Груз колеблется около положения равновесия: его координата изменяется от \(-0{,}04\) м до \(+0{,}04\) м. Максимальное отклонение равно \(0{,}04\) м, поэтому амплитуда \(A=0{,}04\) м, или 4 см. Размах при этом равен 8 см.
Амплитуда — это расстояние от положения равновесия до одного крайнего положения, а не расстояние между крайними положениями. Поэтому размах равен \(2A\). Также амплитуда волны описывает максимальное отклонение частиц среды, но сама волна может распространяться в пространстве.
Тело отклоняется от положения равновесия на 3 см в одну сторону и на 3 см в другую. Чему равны амплитуда и размах?
Главное
- Амплитуда \(A\) — максимальное отклонение от положения равновесия; \(A=|x|_{\max}\).
- Амплитуда всегда положительна и измеряется в единицах длины, обычно в метрах.
- Размах колебаний равен \(2A\); амплитуда не совпадает с расстоянием между крайними положениями.