Название физической величины: это не величина, а понятие физики. Говорят, что физическая величина испытывает гармонические колебания (или, используя тождественные выражения, говорят, физическая величина изменяется по гармоническому закону), если она изменяется во времени по закону синуса или косинуса.

Обозначение физической величины: по гармоническому закону могут изменяться следующие физические величины: координата материальной точки х(t), электрический заряд на обкладках конденсатора q(t), напряжение U(t) и сила тока I(t) в цепи переменного тока, напряженности электрического E(t) и магнитного B(t) полей в некоторой точке пространства и т.д.

В разделе высшей математики, который называется математическим анализом, доказывается, что любую функцию, которая встречается в физике, можно представить в виде суммы различных синусов или косинусов (разложить в ряд Фурье). С точки зрения физики эта математическая возможность означает, что любое изменение физических величин во времени можно представить как сумму гармонических колебаний.

Формула связи физических величин: для обозначения гармонического колебания некоторой физической величины используется шесть следующих тождественных уравнений:

x=Asin(ωt+φ₀);

x=Acos(ωt+φ₀);

x=Asin(2πνt+φ₀);

x=Acos (2πνt+φ₀);

x=Asin( \(\frac{{2\pi }}{T}\)t +φ₀);

x=Acos ( \(\frac{{2\pi }}{T}\)t+φ₀).

Иногда вместо А применяют обозначение х₀, или Е₀, или q₀, и т.п., причем х₀≡А, и т.д. Например, Е(t)=E₀sin( \(\frac{{2\pi }}{T}\)t +φ₀).

Расшифровка формулы или способ измерения: если в условии задачи говорится о гармоническом колебании и не уточнено, синус записать или косинус, то по умолчанию берется синус. x – некоторая физическая величина, которая изменяется во времени по гармоническому закону (здесь подразумевается не только координата, но и любая другая физическая величина). Если по гармоническому закону изменяется координата, то на оси координат ноль ставится в точке равновесия. И тогда x называется смещением относительно положения равновесия или просто смещением. А (или х₀) – амплитудное (максимальное по модулю) значение физической величины. ω – круговая или циклическая частота гармонического колебания. ν – частота гармонического колебания. Т – период гармонического колебания. Выражение в скобках при синусе или косинусе называется фазой гармонического колебания

ωt+φ₀=2πνt+φ₀=\(\frac{{2\pi }}{T}\)t+φ₀ – фаза.

Значение фазы в начальный момент времени t=0 называется начальной фазой. φ₀ – начальная фаза.

Вектор или скаляр физическая величина: изменяться по гармоническому закону могут как скалярные (заряд, ток, напряжение, координата), так и векторные величины (перемещение, напряженности полей).

Размерность физической величины: каждая физическая величина, изменяющаяся по гармоническому закону, имеет свою размерность.