Чтобы найти период биений и циклические частоты складываемых колебаний, начнем с разложения данного выражения.
Дано:
\[
x = 10 \cos(2t) \cos(40t)
\]
Используя формулу для произведения косинусов, можно преобразовать данное выражение:
\[ \cos A \cos B = \frac{1}{2} \left( \cos(A + B) + \cos(A - B) \right) \]
Применим эту формулу:
\[ x = 10 \cdot \frac{1}{2} \left( \cos(2t + 40t) + \cos(40t - 2t) \right) \]
Это упрощается до:
\[ x = 5 \left( \cos(42t) + \cos(38t) \right) \]
Теперь у нас есть два колебания с частотами \(42t\) и \(38t\).
Для нахождения циклических частот \(\omega_1\) и \(\omega_2\):
\[ \omega_1 = 42 \, \text{рад/с} \] \[ \omega_2 = 38 \, \text{рад/с} \]
Теперь найдем период биений \(T_b\). Период биений определяется разностью частот двух колебаний. Сначала найдем частоты \(f_1\) и \(f_2\):
\[ f_1 = \frac{\omega_1}{2\pi} = \frac{42}{2\pi} \approx 6.69 \, \text{Гц} \] \[ f_2 = \frac{\omega_2}{2\pi} = \frac{38}{2\pi} \approx 6.05 \, \text{Гц} \]
Теперь находим разность частот:
\[ \Delta f = f_1 - f_2 \approx 6.69 - 6.05 = 0.64 \, \text{Гц} \]
Период биений \(T_b\) будет равен обратной величине этой разности:
\[ T_b = \frac{1}{\Delta f} \approx \frac{1}{0.64} \approx 1.56 \, \text{с} \]
Итак, циклические частоты складываемых колебаний составляют \(\omega_1 = 42 \, \text{рад/с}\) и \(\omega_2 = 38 \, \text{рад/с}\), а период биений \(T_b \approx 1.56 \, \text{с}\).
