![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Общие сведения. Колебаниями называются процессы, отличающиеся той или иной степенью повторяемости или такое движение
Колебаниями называются процессы, отличающиеся той или иной степенью повторяемости или такое движение, при котором система многократно отклоняясь от своего состояния равновесия, каждый раз вновь возвращается к нему. Если этот возврат осуществляется через равные промежутки времени, то колебания называются периодическими. В зависимости от физической природы повторяющегося процесса различают колебания: механические, электромагнитные, электромеханические и т.д. Здесь мы будем рассматривать механические колебания. Колебания широко распространены в природе и технике. Во многих случаях они играют отрицательную роль (колебания моста, вибрации корпуса корабля, вибрации крыльев самолета и т.п.). В подобных случаях задача состоит в том, чтобы предотвратить возникновение колебаний. Вместе с тем колебательные процессы лежат в самой основе различных отраслей техники. Так, например, на колебательных процессах основана вся радиотехника.
Всевозможные колебательные движения имеют два общих характерных признака: 1. До начала колебаний и после их окончания тело находится в положении равновесия; 2. Наличие силы, которая возникает, как только тело выходит из положения равновесия. Эта сила пропорциональна смещению и направлена в сторону, противоположную смещению тела (направлена к положению равновесия). Для такой силы справедливо Но может случиться, что сила иного происхождения обнаруживает такую же закономерность. Рассмотрим колебания математического маятника (рис. 8.1). Отклоним маятник на некоторый угол j от положения равновесия и разложим силу тяжести - Pt – перпендикулярную нити; - Pn – параллельную нити. Под действием силы Pt шарик будет стремиться вернуться в положение равновесия. Pt=P· sin j. При малых углах sin j @ j и тогда Pt=-m·g·j. Знак «-», т.к. сила Pt препятствует возрастанию угла j. Сила Pt не упругая сила, но по своему действию и характеру аналогична упругой силе. Такая сила называется квазиупругой силой. Несмотря на большое разнообразие колебательных процессов, как по физической природе, так и по степени сложности, все они совершаются по некоторым общим закономерностям и могут быть сведены к совокупности простейших периодических колебаний, называемых гармоническими (от греческого “гармоникс” – стройный).
|