![]() Главная страница Случайная страница Разделы сайта АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
I. Теоретические обоснования
Во всякой реальной колеблющейся системе всегда имеются силы сопротивления, действие которых приводит к уменьшению энергии системы. Если убыль энергии не выполняется за счет внешних сил, колебания будут затухать. Рассмотрим свободные (или собственные) затухающие колебания. В этом случае система (например, пружинный маятник), будучи выведена внешними силами из положения равновесия в дальнейшем представлена самой себе, будет находиться под действием упругой или квазиупругой силы и силы сопротивления среды. Если ограничиться рассмотрением случая малых колебаний, то скорость системы будет малой и сила сопротивления среды прямо пропорциональна величине скорости:
где r – постоянная, называемая коэффициентом сопротивления. Знак «минус» обусловлен тем, что f 2 и скорость J имеют противоположные направления:
Тогда с учетом (1) для колеблющегося тела можно написать уравнение 2-го закона Ньютона:
где m – масса тела; х – его смещение от положения равновесия, k – коэффициент возвращающей силы (жесткость пружины); Уравнение (2) перепишем в следующем виде:
где В (5) величина w0 представляет собой ту частоту, с которой совершились бы свободные колебания системы при отсутствии сопротивления среды (r =0). Эту частоту w0 называют собственной частотой колебания системы. Уравнения (2) и (3) есть уравнения затухающих колебаний. Решение уравнения (3) будем искать в виде:
где U=U(t), т.е. U – есть некоторая функция от времени t. Найдем ее в виде функции U. Для этого продифференцируем (6) по t и определим
Подставив
Рассмотрим случай, когда коэффициент w02-d2> 0. Введем обозначение: Тогда (9) примет вид:
Решением этого уравнения является функция
где w - частота колебаний системы при r ¹ 0, Забиваем Сайты В ТОП КУВАЛДОЙ - Уникальные возможности от SeoHammer
Каждая ссылка анализируется по трем пакетам оценки: SEO, Трафик и SMM.
SeoHammer делает продвижение сайта прозрачным и простым занятием.
Ссылки, вечные ссылки, статьи, упоминания, пресс-релизы - используйте по максимуму потенциал SeoHammer для продвижения вашего сайта.
Что умеет делать SeoHammer
— Продвижение в один клик, интеллектуальный подбор запросов, покупка самых лучших ссылок с высокой степенью качества у лучших бирж ссылок. — Регулярная проверка качества ссылок по более чем 100 показателям и ежедневный пересчет показателей качества проекта. — Все известные форматы ссылок: арендные ссылки, вечные ссылки, публикации (упоминания, мнения, отзывы, статьи, пресс-релизы). — SeoHammer покажет, где рост или падение, а также запросы, на которые нужно обратить внимание. SeoHammer еще предоставляет технологию Буст, она ускоряет продвижение в десятки раз, а первые результаты появляются уже в течение первых 7 дней. Зарегистрироваться и Начать продвижение j0 – начальная фаза колебаний; А0 – начальная амплитуда колебаний. Подставив U из (12) в (6), получим в случае малого сопротивления среды (d2< w02) решение уравнения (3):
Для простоты положим j0=0. Тогда (13) примет вид:
Рис. 1.
График этой функции представлен на рис.1. пунктирными линиями указаны пределы, в которых находится смещение х колеблющейся точки. В соответствии с видом функции (13) движение системы можно рассматривать как гармоническое колебание частоты w с амплитудой, изменяющейся по закону
Найдем время, за которое амплитуда уменьшится в е раз. Так как
При незначительном сопротивлении среды (d2< < w02) период колебаний практически равен Из формул (4) и (16) следует, что с увеличением коэффициента сопротивления среды r, а. следовательно, и с увеличением коэффициента затухания d рериод затухающих колебаний возрастает. Обычно затухание колебаний характеризуется логарифмическим декрементом затухания. Для нахождения этой величины вычислим отношение амплитуд, отстоящих друг от друга во времени на один период. Согласно (14) будем иметь:
Тогда Натуральный логарифм выражения (17) называется логарифмическим декрементом затухания. Обозначим эту величину через D. Тогда Но Таким образом, логарифмическим декрементом затухания называется величина, численно равная натуральному логарифму отношения амплитуд, отстоящих друг от друга на один период. Эта величина прямо пропорциональна массе колеблющегося тела (или системы). Из (19) следует, что при постоянной и массе тела, совершающего затухающие колебания, логарифмический декремент затухания будет возрастать с увеличением коэффициента сопротивления среды (период колебаний Т0 при этом так же возрастает).
|