در این سوال، نمودار مکان-زمان به صورت یک تابع سینوسی ارائه شده است. معادله حرکت برای چنین نموداری به صورت کلی به شکل زیر است:
\[ x(t) = A \sin(\omega t + \phi) \]
در این معادله:
- \( A \) دامنه (بیشترین فاصله از مرکز نوسان) است.
- \( \omega \) فرکانس زاویهای است که به صورت \( \omega = \frac{2\pi}{T} \) تعریف میشود و \( T \) دوره تناوب نوسان است.
- \( \phi \) فاز اولیه است که نشاندهنده مکان اولیه جرم در زمان \( t = 0 \) است.
براساس نمودار:
- دامنه \( A \) همان عددی است که نمودار به آن ارتفاع میرسد (در اینجا \( r \) است).
- دوره تناوب زمانی است که طول میکشد تا یک سیکل کامل طی شود. با توجه به نمودار، این دوره \( T \) میتواند مشاهده و اندازهگیری شود.
با استفاده از این اطلاعات و مشاهده نمودار و دوره زمانی که نشان داده شده، میتوانید مقادیر \( A \)، \( \omega \)، و \( \phi \) را تعیین کنید و معادله دقیق حرکت را بنویسید.