Fase de una partícula vibrante

Fase significa ángulo de fase, por lo que la interpretación (3) es correcta. Cuando describe la oscilación en la forma$y=A\sin(\omega t - kx)$entonces el argumento$\omega t-kx=\phi$es la fase.

La interpretación (1) se refiere a la fracción$\frac{y}{A}=\sin(\omega t-kx)$, así que esta no es la fase.

La interpretación (2) es parcialmente correcta. Si está mirando una onda en una posición fija, digamos$x=0$, entonces el ángulo de fase es$\phi=\omega t=2\pi \frac{t}{T}$dónde$T$es el período. Entonces, la fase es proporcional al tiempo y es una fracción del período.

Fase es un término que se usa cuando hay una partícula que vibra con un período$T$para describir qué fracción de una oscilación completa ha completado la partícula cuando está en una nueva posición.

Entonces, el reloj se inicia cuando la partícula está en un punto particular de la oscilación y se mueve en una dirección particular.
El tiempo que tarda la partícula en llegar a ese punto nuevamente mientras se mueve en la misma dirección se llama período$T$.
Si la partícula está en alguna nueva posición después de un tiempo$t$la fracción en de una oscilación que ha sufrido la partícula es$\frac t T$.

en su declaración$(2)$el reloj se pone en marcha cuando la partícula está en la posición$y=0$y moviéndose en la dirección y positiva y el tiempo$t$se mide cuando la partícula está en alguna nueva posición.
La fracción de una oscilación completa que ha sufrido la partícula cuando está en su nueva posición es$\frac t T$y esto se llama la fase.

Si la partícula estuviera en la posición$y=0$y moviéndose en la dirección opuesta a la que tenía cuando el reloj se puso en marcha, el tiempo tomado sería$\frac T 2$y la fracción de una oscilación completa que la partícula ha realizado en ese tiempo es el paso$= \frac{T/2}{2}= \frac 12$.

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A menudo es más conveniente no hablar de fracciones de una oscilación completa sino definir una oscilación completa como$360^\circ$o$2 \pi^{\rm c}$y entonces el ángulo de fase se define como$\frac t T \times 360^\circ$o$\frac t T \times 2 \pi ^{\rm c}$.

Para el movimiento que se muestra a continuación usando su declaración$(2)$la fracción de una oscilación completa que la partícula ha realizado entre el tiempo$1_1$y tiempo$t_2$es$\frac {t_2-t_1}{T}$.
Tenga en cuenta que esta es la misma fracción de una oscilación completa que la partícula ha sufrido entre el tiempo$t_3$y tiempo$t_4$porque$t_4-t_3=t_2-t_1$

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Tu declaración$(1)$no es correcta porque la velocidad de la partícula oscilante no es constante, por lo que la posición de la partícula no es proporcional al tiempo.

Suponer que$t_2 - t_1 = \frac T 8$y la gráfica que se muestra en el diagrama es sinusoidal.
Esto significa que en ese lapso de tiempo la partícula ha sufrido$\frac 1 8$de una oscilación completa, fase$= \frac 1 8$.
Si la amplitud de movimiento de la partícula es$A$entonces a la hora$\frac T 8$la posición de la partícula es$y = \frac {A}{\sqrt 2}$entonces$\frac {A/\sqrt 2}{A}= \frac {1}{\sqrt 2}$no es la fracción de una oscilación completa que la partícula ha completado en un tiempo$\frac T 8$.