РУҚА
Задания № 5, 7 · ОГЭ

Максимальное ускорение при колебаниях

Формула максимального ускорения и его зависимость от амплитуды и частоты
2 мин чтенияСложность: Обновлено 27 сентября 2026

Максимальное ускорение при гармонических колебаниях — это наибольшее по модулю ускорение тела. Оно достигается в крайних положениях и определяется амплитудой колебаний и циклической частотой: чем больше любая из них, тем больше максимальное ускорение.

Максимальное ускорение при колебаниях
Наибольшее значение модуля ускорения тела, совершающего гармонические колебания. В крайних положениях скорость равна нулю, а ускорение максимально по модулю и направлено к положению равновесия.

Чтобы найти максимальное ускорение, используют амплитуду колебаний \(A\) и циклическую частоту \(\omega\). Амплитуда показывает наибольшее отклонение от положения равновесия, а циклическая частота характеризует быстроту колебаний.

\(a_{\max}\)
максимальное ускорение
м/с²
\(A\)
амплитуда
м
\(\omega\)
циклическая частота
рад/с
\(\nu\)
частота
Гц

Формула

\[a_{\max}=\omega^2 A=4\pi^2\nu^2 A\]

Здесь \(\nu\) — обычная частота колебаний, а связь между частотой и циклической частотой имеет вид \(\omega=2\pi\nu\). Поэтому при неизменной амплитуде увеличение частоты в 2 раза увеличивает максимальное ускорение в 4 раза: ускорение пропорционально квадрату частоты. При неизменной частоте оно прямо пропорционально амплитуде.

№
Пример

Амплитуда колебаний \(A=0{,}02\) м, циклическая частота \(\omega=5\) рад/с. Тогда \(a_{\max}=\omega^2A=5^2\cdot0{,}02=0{,}5\) м/с².

!
Не путайте

Максимальное ускорение — не то же самое, что максимальная скорость. Максимальная скорость вычисляется по формуле \(v_{\max}=\omega A\), а максимальное ускорение — по формуле \(a_{\max}=\omega^2A\). Ускорение максимально в крайних положениях, скорость — при прохождении положения равновесия.

Проверьте себя

Если амплитуду колебаний увеличить в 3 раза, а частоту оставить прежней, как изменится максимальное ускорение?

Главное за минуту

Главное

  • Максимальное ускорение при гармонических колебаниях: \(a_{\max}=\omega^2A=4\pi^2\nu^2A\).
  • Оно достигается в крайних положениях и направлено к положению равновесия.
  • При увеличении амплитуды ускорение растёт прямо пропорционально, а при увеличении частоты — пропорционально квадрату частоты.