Гармоникалық тербелістердің динамикасы
Механикалық жүйе қозғалысының сипатын анықтау үшін динамика
заңына немесе энергияның сақталу заңына сүйене отырып, жүйе
қозғалысының теңдеуін құрастыру керек. Егер осы теңдеу (6.5) түріне келе
алатын болса, онда осы берілген жүйенің гармоникалық осциллятор екеніне
ешқандай күмəн тумайды. Осы гармоникалық осциллятордың жиілігі
тің
қасындағы коэффициенттің квадрат түбіріне тең. Бірнеше мысал келтіріп,
олардан алынған қорытындыларды жалпылап көрейік.
Дененің тербелісі немесе осцилляциясы жайлы сөз болғанда, біз оның
бір ғана траекториясымен оңға, солға, жоғары-төмен жəне т.б.
қайталанып отырған қозғалысын айтамыз. Басқаша айтқанда
қозғалыс периоды болады дейміз. Периодты қозғалыстың
қарапайым
мысалына
серіппенің
ұшындағы
дененің
қозғалысын келтіруге болады.
Серіппедегі жүк. 6.3-суретте массасы жүк салмақсыз
серіппеге ілінген, оның қаттылығы жəне ол вертикаль
тербеліс жасайды. X өсіндегі бастапқы O нүктесін тепе-теңдік
қалпына келтіреміз. Мұндағы
g
∆ , ∆
осы қалыптағы
серіппенің керілуі. Сонда динамиканың негізгі заңына сай
g
∆
немесе:
/
0.
Осы теңдеуді (6.5)-пен салыстырғанда, оның
гармоникалық осциллятор теңдеуі екені шығады.
Тепе-теңдік қалпының жанында оның периодтығы -
ға, жиілігі
- тең болады.
g/ ,
2
g/ . (6.8)
Вертикаль
ілінген
серіппе
қозғалысының
горизонталь орналасқан серіппе қозғалысынан еш
айырмашылығы жоқ.
Математикалық маятник. Математикалық маятник дегеніміз –
жіңішке жіпке ілінген кішкентай жүк. Созылмайтын жіңішке жіптің массасы
жүктің массасымен салыстырғанда, əлдеқайда ескерусіз аз болады деп
саналады. Математикалық маятниктің қозғалысы қарапайым гармоникалық
тербеліске ұқсас: жүк шеңбер доғасының бойымен тепе-теңдік қалыптан
Достарыңызбен бөлісу: |