Для написания закона гармонических колебаний точки, нам нужно использовать формулу, которая описывает гармонические колебания. Общая форма уравнения гармонического колебания выглядит так:
\[ x(t) = A \cdot \cos(\omega t + \varphi) \]
где:
- \( x(t) \) — положение колеблющейся точки в момент времени \( t \),
- \( A \) — амплитуда колебаний,
- \( \omega \) — угловая частота,
- \( \varphi \) — начальная фаза (может быть задана по условию задачи, но если не указана, мы можем взять её равной 0 для простоты).
Шаг 1: Запись амплитуды
В вашем случае, амплитуда колебаний \( A \) равна 5 см. Это значит, что максимальное смещение точки от положения равновесия составляет 5 см.
Шаг 2: Расчет угловой частоты
Чтобы найти угловую частоту \( \omega \), мы можем воспользоваться связью между периодом колебаний \( T \) и угловой частотой:
\[ \omega = \frac{2\pi}{T} \]
Где:
- \( T \) — период колебаний.
По условию, период колебаний \( T \) равен 1 с.
Таким образом, подставим значение периода в формулу:
\[ \omega = \frac{2\pi}{1} = 2\pi \, \text{рад/с} \]
Шаг 3: Начальная фаза
Если начальная фаза не указана, можно принять её равной 0, что упрощает уравнение.
Шаг 4: Составление окончательной формулы
Теперь мы можем подставить значения амплитуды и угловой частоты в общее уравнение гармонического колебания:
\[ x(t) = 5 \cdot \cos(2\pi t) \]
Ответ
Таким образом, закон гармонических колебаний для данной точки можно записать как:
\[ x(t) = 5 \cdot \cos(2\pi t) \]
Это уравнение описывает положение колеблющейся точки в зависимости от времени.