Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Затухающие колебания




Во всякой реальной колебательной системе имеются силы сопротивления, действие которых приводит к убыли энергии системы, что приводит к затуханию колебаний. Чаще всего сила сопротивления F C пропорциональна величине скорости:

,

где r – постоянная, называемая коэффициентом сопротивления. Знак минус указывает на то, что сила сопротивления направлена противоположно направлению скорости.

Уравнение второго закона Ньютона для одномерного пружинного маятника при наличии сил сопротивления имеет вид:

.

Примем обозначения:

.

Уравнение (21.7) в проекции принимает вид:

.

Это дифференциальное уравнение описывает затухающие колебания. Параметр b характеризует скорость затухания колебаний и называется коэффициентом затухания, w 0 – собственная частота колебаний системы.

Решением уравнения (21.9) при малом затухании (b<w0) является уравнение вида:

,

где A0 максимальная амплитуда колебаний, a – начальная фаза,

частота колебаний .

Движение системы, описываемое уравнением (21.10), строго говоря, не является периодическим. Но его можно условно рассматривать как гармонические колебания частоты w с амплитудой, изменяющейся по закону

.

По аналогии со свободными колебаниями можно ввести период затухающих колебаний Т

.

Скорость затухания колебаний характеризуется, отношением амплитуд, соответствующих моментам времени, отличающимся на период. Эта величина называется декрементом затухания

.

Часто для характеристики колебаний системы используют логарифмический декремент затухания, определяемый следующим образом:

.

Используя логарифмический декремент затухания закон убывания амплитуды со временем можно записать в виде:

.

Из (21.14) следует формула для нахождения логарифмического декремента затухания:

,

где Т – период колебаний, t - промежуток времени, за который амплитуда колебаний изменилась от A до At.





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-10-01; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 902 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Даже страх смягчается привычкой. © Неизвестно
==> читать все изречения...

2456 - | 2156 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.105 с.