Мгновенное распределение смещения скорости и ускорение частиц, участвующих в волновом процессе.

Из этой системы уравнений можно сделать следующие выводы: скорость колебаний тела максимальна и, по абсолютной величине, равна амплитуде скорости в момент прохождения через положение равновесия (). При максимальном смещении () скорость равна нулю; ускорение равно нулю при прохождении телом положения равновесия и достигает наибольшего значения, равного амплитуде ускорения при наибольших смещениях. Ускорение всегда направлено к положению равновесия, поэтому, удаляясь от положения равновесия, тело двигается замедленно, приближаясь к нему - ускоренно. Ускорение всегда прямо пропорционально смещению, а его направление противоположно направлению смещения. Все эти выводы могут служить определением гармонического колебания. Начальная фаза φ0 определяется из начальных условий конкретной задачи (точно так же, как и амплитуда А). Найдем разность фаз Δφ между фазами смещения х и скорости υx. Отсюда видно, что Δφ = φx - φv = π / 2, то есть скорость опережает смещение по фазе на π/2. Аналогично можно показать, что ускорение, в свою очередь, опережает скорость по фазе на π/2: ax = - am sin (ω t + φ0) = am sin (ω t + φ0 + π) = am sin (φa), т. к., то φa - φv = ω t + φ0 + π - ω t - φ0 - π/2 = π/2,

или

φv - φa = - π/2. Тогда ускорение опережает смещение на π, или φx - φa = - π, то есть смещение и ускорение находятся в противофазе. Все выше - изложенное хорошо иллюстрируется