Fázorový diagram

Okrem časového diagramu sa na grafické znázornenie veličín harmonického kmitavého pohybu používa fázorový diagram. Veličina je symbolicky znázornená orientovanou úsečkou umiestenou v súradnicovej sústave tak, že jej začiatok je v začiatku súradnicovej sústavy. Táto orientovaná úsečka sa nazýva fázor.

Fázor má dĺžku, ktorá sa rovná amplitúde veličiny a s osou $x$ zviera uhol rovný začiatočnej fáze ${\varphi }^0$.

Fázor necháme rotovať okolo začiatočného bodu v kladnom zmysle (proti smeru hodinových ručičiek). Priemet koncového bodu fázora do smeru osi $y$ vytvára časový diagram buď okamžitej výchylky, rýchlosti alebo zrýchlenia harmonického kmitavého pohybu.

Na obrázku je fázorový a časový diagram okamžitej výchylky $y$, rýchlosti $v$ a zrýchlenia $a$ harmonického kmitavého pohybu hmotného bodu, ktorého začiatočná výchylka je rovná nule. Teleso sa na začiatku pohybu nachádza v rovnovážnej polohe.

Fázorový diagram môžeme napríklad využiť pri určovaní fázového rozdielu $\mathrm{∆}\phi$ dvoch fyzikálnych veličín. Ak majú dve harmonické veličiny (veličiny, ktoré sú popísané funkciou sínus alebo cosínus) rovnakú uhlovú frekvenciu, potom je fázový rozdiel medzi nimi v čase konštantný a je rovný rozdielu počiatočných fáz týchto veličín. Špeciálne situácie potom nastávajú, ak je fázový rozdiel rovný párnemu násobku $\pi$ ($\mathrm{∆}\phi =2k\pi$; $k$ je celé číslo). Hovoríme, že veličiny majú rovnakú fázu (sú vo fáze). Ak je fázový rozdiel rovný nepárnemu násobku $\pi$ ($\mathrm{∆}\phi =(2k+1)\pi$, $k$ je celé číslo) hovoríme, že veličiny majú opačnú fázu.