|
|
|
|
|
|
|
|
|
ва сили тяжіння зростає. В момент зупинки маятника у верхній точці його тангенціальне прискорення максимальне і напрямлене в бік положення рівноваги. Далі швидкість маятника збільшується, і він знову рухається до положення рівноваги. Пройшовши його, він повертається в початкове положення, здійснивши одне повне коливання. Звичайно, це можливо тоді, коли сила опору незначна і її роботою протягом невеликого інтервалу часу можна нехтувати. Далі все знову повторюється.
Розглянувши різні приклади вільних механічних коливань, можна виділити умови їх виникнення:
1) сили, які діють на тіло, або хоча б одна з них, мають залежати від координат. В одному певному положенні тіла у просторі, яке називають положенням рівноваги, рівнодійна всіх сил, що діють на тіло, має дорівнювати нулю. Якщо тіло вивести з положення рівноваги, рівнодійна всіх сил не повинна дорівнювати нулю і бути напрямленою до положення рівноваги;
2) сили тертя в коливальній системі мають бути мізерно малими.
1. Що таке коливальна система? В якому положенні перебуває коливальна система в спокої? 2. Які коливання називають вільними? Наведіть приклади вільних коливань, бажано не згаданих у тексті. 3. Які коливання називають вимушеними? Навести приклади таких коливань. 4. За яких умов у коливальній системі виникають вільні коливання?
|
|
|
|
|
|
§ 9 — РІВНЯННЯ РУХУ ТІЛА,
ЯКЕ КОЛИВАЄТЬСЯ ПІД ДІЄЮ СИЛ ПРУЖНОСТІ І ТЯЖІННЯ
Ми розглянули якісно умови виникнення вільних механічних коливань під дією сил пружності й тяжіння. Кількісно процес таких коливань можна описати, скориставшись законами Ньютона. Нагадаємо, що згідно з другим законом Ньютона добуток маси тіла m на прискорення ~5
дорівнює рівнодійній F усіх прикладених до тіла сил:
та = F.
Запишемо рівняння руху для пружинного маятника (див. мал. 25). Рух кульки маятника здійснюється під дією
сили пружності F пружини. Ця сила завжди пропорційна зміщенню кульки від положення рівноваги і напрямлена до
|
|
|
|
|
|
|
|
|