Министерство высшего и среднего специального образования республики узбекистан


Влияние сопротивления на вынужденные колебания



Pdf көрінісі
бет185/255
Дата31.12.2021
өлшемі4,32 Mb.
#23860
1   ...   181   182   183   184   185   186   187   188   ...   255
Байланысты:
teoreticheskaya mexanika

Влияние сопротивления на вынужденные колебания. 
Если  учесть  сопротивление  среды  пропорциональное  скорости,  как  это 
было сделано выше, дифференциальное уравнение колебаний получится таким 

 
       (21) 
Решение  его  состоит  из  общего  и  частного  решений.  Общее  мы  уже 
находили выше. Например, при малом сопротивлении (n < k)   
где 
 
Частное  решение  будем  искать  в  виде 
.  Чтобы 
определить  коэффициенты  А  и  ,  подставим  это  решение  в  уравнение  (21). 
Получим  
 
160 
 


 
(правую часть уравнения (21) представили как синус суммы двух углов: 
.  Полученное  уравнение  обратится  в  тождество,  если  будут 
выполнены  два  условия  (сгруппировав  члены,  содержащие 
 
и 

и   
 
Из этих уравнений получим  
 
Полное решение уравнения (21) будет таким 
(23) 
Очевидно,  за  счет  сопротивления  с  течением  времени  первый  член 
стремится  к  нулю.  Поэтому  можно  заключить,  что  установившиеся 
вынужденные  колебания  и  с  учетом  сопротивления  среды  будут 
гармоническими. 
Причем,  во-первых,  частота  колебаний  равна  частоте  изменения 
возмущающей силы; во-вторых, колебания не зависят от начальных условий и, 
в-третьих,  амплитуда  колебаний  А  зависит  от  частоты  р  и  от  сопротивления 
среды, характеризующегося коэффициентом n. 
График этой зависимости от р и n дан на рис.10. 
 
Рис.10 
 
Из  графика  видно,  что  при    сопротивлении  амплитуда  колебаний    –  
конечная  величина.  И  максимум    амплитуды  будет  не  при  p  =  k,  а  при 
несколько  меньшей  частоте  .  Ее  можно  определить,  отыскав  максимум 
амплитуды  А  или, лучше, минимум функции F=(k
2
-p
2
)
2
+4n
2
p
2
  
Приравняв  к  нулю  производную, 
 
найдем 
 
И тогда величина максимальной амплитуды, подставив   в  (22), 
  


Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   181   182   183   184   185   186   187   188   ...   255




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет