Дано:
Амплитуда ( A = 12 , \text{мм} = 0.012 , \text{м} )
Начальная фаза ( \phi = 0.4 , \text{рад} )
Время ( t = 2 , \text{мин} , 36 , \text{с} = 156 , \text{с} )
Количество колебаний ( n = 24 )
Период колебаний ( T ) для маятника можно посчитать по формуле:
[ T = \dfrac{t}{n} ]
Рассчитаем период колебаний:
[ T = \dfrac{156 , \text{с}}{24} = 6.5 , \text{с} ]
Поскольку период колебаний равен времени одного полного колебания, мы можем определить частоту ( f ) как:
[ f = \dfrac{1}{T} = \dfrac{1}{6.5} \approx 0.1538 , \text{Гц} ]
Уравнение колебаний маятника с амплитудой ( A ), начальной фазой ( \phi ) и частотой ( f ) имеет вид:
[ x(t) = A \cdot \sin(2\pi f t + \phi) ]
Подставляя известные значения:
[ x(t) = 0.012 \cdot \sin(2\pi \cdot 0.1538 \cdot t + 0.4) ]
Таким образом, уравнение колебаний маятника будет:
[ x(t) = 0.012 \cdot \sin(0.96988t + 0.4) ]