Уравнение гармонических колебаний имеет вид:
\[ x(t) = A \sin(\omega t + \phi) \]
где:
- \(x(t)\) - координата колеблющейся точки в момент времени \(t\)
- \(A\) - амплитуда колебаний
- \(\omega\) - угловая частота
- \(\phi\) - начальная фаза
Угловая частота \(\omega\) связана с частотой \(f\) и периодом \(T\) колебаний следующим образом:
\[ \omega = 2\pi f = \frac{2\pi}{T} \]
Известно, что за 2 мин совершается 240 колебаний, поэтому период колебаний:
\[ T = \frac{2 \cdot 60 \text{ сек}}{240} = 0.5 \text{ сек} \]
Следовательно, угловая частота:
\[ \omega = \frac{2\pi}{0.5} = 4\pi \text{ рад/с} \]
Таким образом, уравнение гармонических колебаний будет иметь вид:
\[ x(t) = 7 \sin(4\pi t + \frac{\pi}{2}) \]