Смещение, скорость, ускорение, фаза, начальная фаза колебательного движения.

Колеба́ния — повторяющийся в той или иной степени во времени процесс изменения состояний системы около точки равновесия. Например, при колебаниях маятника повторяются отклонения его в ту и другую сторону от вертикального положения; при колебаниях в электрическом колебательном контуре повторяются величина и направление тока, текущего через катушку.

Колебания почти всегда связаны с попеременным превращением энергии одной формы проявления в другую форму.

Колебания различной физической природы имеют много общих закономерностей и тесно взаимосвязаны c волнами. Поэтому исследованиями этих закономерностей занимается обобщённая теория колебаний и волн. Принципиальное отличие от волн: при колебаниях не происходит переноса энергии, это, так сказать, «местные» преобразования энергии

Смещение — отклонение тела от положения равновесия. Обозначение Х, Единица измерения метр.(амлитудная дисмортинографная отклонненость тела от заданого направления).

Скорость:

Содержание	Величина	Наименование
Скорость колебаний v меняется во времени по закону синуса или косинуса: Зная уравнение колебаний x(t) всегда можно найти уравнение колебаний скорости v(t), взяв производную от функции x(t). Отсюда максимальная скорость (амплитуда скорости vmax) равна произведению амплитуды координаты маятника и циклической частоты. Во времени максимум скорости и максимум координаты не совпадают: - когда v = vmax, тогда x = 0 (положение равновесия); - когда x = xmax, тогда v = 0 (максимальное отклонение от положения равновесия).	v - скорость колебаний	м/с
	ω - циклическая частота колебаний	рад/с
	t - время колебаний	с
	x - координата, смещение маятника от положения равновесия	м
	A - амплитуда колебаний (x max)	м
	φ0 - начальная фаза	рад

 

Ускорение колебаний:

Содержание	Величина	Наименование
Ускорение колебаний а меняется во времени по закону синуса или косинуса: Зная уравнение колебаний скорости v(t) всегда можно найти уравнение колебаний ускорения a(t), взяв производную от функции v(t) или вторую производную от функции координаты x(t). Отсюда максимальное ускорение (амплитуда ускорения аmax) равно произведению амплитуды скорости маятника и циклической частоты (или произведению амплитуды координаты маятника и квадрата циклической частоты). Во времени максимумы ускорения, максимум скорости и максимум координаты не совпадают: - когда а = аmax, тогда v = 0 и x = - xmax (максимальное отклонение от положения равновесия); - когда v = vmax, тогда a = 0 и x = 0 (положение равновесия).	v - скорость колебаний	м/с
	ω - циклическая частота колебаний	рад/с
	t - время колебаний	с
	x - координата, смещение маятника от положения равновесия	м
	A - амплитуда колебаний (x max)	м
	φ0 - начальная фаза	рад
	а - ускорение	м/с^2

Фаза:

Фа́за колеба́ний — физическая величина, при заданной амплитуде и коэффициенте затухания, определяющая состояние колебательной системы в любой момент времени.^[1] Если колебания системы описываются синусоидальным (косинусоидальным) или экспоненциальным законами:

A cos(ω t + φ₀),

A sin(ω t + φ₀),

,  Иллюстрация смещения по фазе волны в четверть фазы.

то фаза колебаний определяется как аргумент периодической функции, описывающей гармоническийколебательный процесс (ω— угловая частота (чем величина выше, тем на большее значение изменяется угол за ед. времени), t — время, φ₀— (угол в начале колебаний) начальная фаза колебаний, то есть фаза колебаний в начальный момент времени t = 0).

Фаза обычно выражается в угловых единицах (радианах, градусах) или в циклах (долях периода):

1 цикл = 2π радиан = 360 градусов.