Рассмотрите график движения тела (рис. 13) и ответьте на следующие во каков вид этого движения на участках АВ и ВС; чему равна скорость движения тела на этих участках; — каков путь, пройденный телом за 20 с?
24. Рассмотрите графики движения двух тел (рис. 14) и от- ветьте на следующие во каковы виды этих движений; чем они отличаются; каковы скорости движения этих тел; каков путь, пройденный каждым телом за 8 с?
v(мах) = 75 км/ч = 20 15/18 м/с
t₁ = 0,25 мин = 15 с
1,5 мин = 90 с
1). Максимальной скорости движения автомобиля соответствует верхняя горизонтальная часть графика.
Значение скорости на этом участке движения: v(мах) = 75 км/ч
2). Путь, который автомобиль за все время движения, можно найти следующим
Величина пути численно равна площади фигуры, образованной графиком изменения скорости от времени и осью абсцисс. В данном случае такой фигурой является трапеция, в которой:
а = 1,5 - 0,25 = 1,25 (мин) = 75 (с) - верхнее основание
b = 2 - 0 = 2 (мин) = 120 (с) - нижнее основание
h = 20 15/18 м/с - высота
Тогда площадь трапеции:
S = (a+b)·h/2 = 195 · 375/18 : 2 = 2031,25 (м)
Фаза колебаний начальная — значение фазы колебаний (полной) в начальный момент времени, т.е. при t = 0 (для колебательного процесса), а также в начальный момент времени в начале системы координат, т.е. при t = 0 в точке (x, y, z) = 0 (для волнового процесса).
Фаза колебания (в электротехнике) — аргумент синусоидальной функции (напряжения, тока), отсчитываемый от точки перехода значения через нуль к положительному значению
Как правило, о фазе говорят применительно к гармоническим колебаниям или монохроматическим волнам. При описании величины, испытывающей гармонические колебания, используется, например, одно из выражений
Аналогично, при описании волны, распространяющейся в одномерном пространстве, например, используются выражения вида
для волны в пространстве любой размерности (например, в трехмерном пространстве)
Фаза колебаний (полная) в этих выражениях — аргумент функции, т.е. выражение, записанное в скобках; фаза колебаний начальная — величина φ0, являющаяся одним из слагаемых полной фазы. Говоря о полной фазе, слово полнаячасто опускают.
Поскольку функции sin(…) и cos(…) совпадают друг с другом при сдвигеаргумента (то есть фазы) на то во избежание путаницы лучше пользоваться для определения фазы только одной из этих двух функций, а не той и другой одновременно. По обычному соглашению фазой считают аргумент косинуса.
То есть, для колебательного процесса (см. выше) фаза (полная)
для волны в одномерном пространстве
для волны в трехмерном пространстве или пространстве любой другой размерности:
,
где — угловая частота (величина, показывающая, на сколько радиан или градусов изменится фаза за 1 с; чем величина выше, тем быстрее растет фаза с течением времени); t— время; — начальная фаза (то есть фаза при t = 0); k— волновое число; x — координата точки наблюдения волнового процесса в одномерном пространстве; k — волновой вектор; r — радиус-вектор точки в пространстве (набор координат, например,декартовых).
В приведенных выше выражениях фаза имеет размерность угловых единиц (радианы, градусы). Фазу колебательного процесса по аналогии с механическим вращательным также выражают в циклах, то есть долях периода повторяющегося процесса:
1 цикл = 2 радиан = 360 градусов.
В аналитических выражениях (в формулах) преимущественно (и по умолчанию) используется представление фазы в радианах, представление в градусах также встречается достаточно часто (по-видимому, как предельно явное и не приводящее к путанице, поскольку знак градуса не принято никогда опускать ни в устной речи, ни в записях). Указание фазы в циклах или периодах (за исключением словесных формулировок) в технике сравнительно редко.
Иногда (в квазиклассическом приближении, где используются квазимонохроматические волны, т.е. близкие к монохроматическим, но не строго монохроматические) а также в формализме интеграла по траекториям, где волны могут быть и далекими от монохроматических, хотя всё же подобны монохроматическим) рассматривается фаза, являющаяся нелинейной функцией времени t и пространственных координатr, в принципе — произвольная функция