Колебаниями называются движения или процессы, которые характеризуются определенной повторяемостью во времени.
Гармонические колебания - колебания, при которых колеблющаяся величина изменятся со временем по закону синуса (косинуса).
Гармонические колебания описываются уравнением типа:
x =A cos (w0 t +j) ,
где
x – смещение колеблющейся точки от положения равновесия.
А - максимальное значение колеблющейся величины, называемое амплитудой колебания,
w0 - круговая (циклическая) частота,
j -начальная фаза колебания в момент времени t=0,
(w0 t +j) - фаза колебания в момент времени t.
Гармонические колебания изображаются графически методом вращающегося вектора амплитуды, или методом векторных диаграмм.
Для этого из произвольной точки О, выбранной на оси x под углом j,равнымначальной фазе колебания, откладывается вектор А, модуль которого равен амплитуде А рассматриваемого колебания.
Если этот вектор привести во вращение с угловой скоростью w0, равной циклической частоте колебаний, то проекция конца вектора будет перемещаться по оси x и принимать значения от -А до +А , а колеблющаяся величина будет изменяться со временем по закону s =A cos (w0 t +j). Таким образом, гармоническое колебание можно представить проекцией на некоторую произвольно выбранную ось вектора амплитуды А, отложенного из произвольной точки оси под углом j, равным начальной фазе, и вращающегося с угловой скоростью w0 вокруг этой точки.