Решение задачи: Гармонические колебания осциллятора по Таргу

Чтобы правильно изобразить это в тетради, нужно нарисовать три последовательных состояния системы. Это поможет визуально объяснить, почему в формуле начальное отклонение равно \(2\lambda\). Вот как это стоит нарисовать (опишите это словами или сделайте схематичный набросок): 1. Состояние 1: Ненапряженная пружина (Пустая плоскость) Нарисуйте наклонную плоскость и пружину, к которой еще не прикреплен груз. Отметьте конец этой пружины черточкой. Это «нулевая» точка (длина свободной пружины). 2. Состояние 2: Статическое равновесие (Удлинение \(\lambda\)) Нарисуйте ту же плоскость, но теперь к пружине прикреплен груз \(P\). Под действием веса пружина растянулась. - Расстояние от «нулевой» точки до центра груза обозначьте как \(\lambda\). - Поставьте здесь жирную точку и подпишите \(x = 0\). Это начало отсчета для колебаний. 3. Состояние 3: Начальный момент (Удлинение \(3\lambda\)) Нарисуйте груз, оттянутый еще дальше вниз по плоскости. - Расстояние от самой первой «нулевой» точки (из состояния 1) до груза теперь должно быть длинным. Подпишите его сверху или снизу фигурной скобкой как \(3\lambda\). - Теперь посмотрите на расстояние между положением равновесия (\(x=0\)) и этим новым положением. Так как \(3\lambda - \lambda = 2\lambda\), то это расстояние и есть амплитуда. Подпишите его как \(x_0 = 2\lambda\). Как это подписать на чертеже для учителя: - Отрезок от «пустой» пружины до равновесия: \(\lambda\) (статический прогиб). - Отрезок от «пустой» пружины до максимально оттянутого положения: \(3\lambda\) (начальное условие). - Отрезок между ними: \(2\lambda\) (амплитуда колебаний \(A\)). Стрелочку оси \(x\) направьте вниз вдоль плоскости, начиная от точки статического равновесия. Тогда будет понятно, почему в решении мы используем именно \(2\lambda\).