|
|
Дослідно і теоретично встановлено що амплітуда затухаючих коливань (див. графік на мал. 36) з часом зменшується.
Важливо зауважити, ще невеликий опір середовища мало змінює період власних коливань тіла, однак інтенсивно гасить ці коливання. Так, опір, для якого кожен наступний розмах удвічі менший за попередній, змінює період коливань лише на 2,4 %. Однак навіть у разі невеликого опору вільні коливання швидко затухають.
Затухаючі коливання поширені в природі, використовуються в різних галузях техніки. Затухання коливань у багатьох випадках — бажане і корисне явище, в інших — небажане й шкідливе. У першому випадку затухання коливань прагнуть створити і підтримувати за допомогою відповідних механізмів і пристосувань. Маються на увазі поглиначі коливань фундаментів і машин (амортизатори), поглиначі бічного коливання кораблів, повітряні й рідинні заспокоювачі коливань тощо.
У другому випадку прагнуть, навпаки, усунути затухання засобами, які зменшують вплив тертя й опору середовища, використанням змащення, заміни тертя ковзання тертям кочення за допомогою роликових підшипників тощо.
§ 16 — ВИМУШЕНІ КОЛИВАННЯ
Реальні вільні механічні коливання завжди супроводжуються перетворенням частини механічної енергії у внутрішню. Тому амплітуда власних коливань поступово зменшується — коливання затухають. Тим часом нерідко доводиться спостерігати коливальні процеси незмінної або ж майже незмінної амплітуди. В цих процесах втрата механічної енергії поповнюється від зовнішнього джерела. Одним з видів таких незатухаючих коливань є так звані вимушені коливання. На відміну від вільних, вимушені коливання здійснюються коливальною системою під дією деякої зовнішньої (змушуючої) сили, яка періодично змінюється з часом (у найпростішому випадку за законом синуса).
Робота цієї зовнішньої сили над коливальною системою періодично поповнює втрати енергії на тертя та інші опори. Поповнення енергії не дає коливанням затухати, незважаючи на дію сил опору.
Під впливом періодичної сили будь-яке тіло чи система здійснюватиме коливання. Так, під дією змінних аеродинамічних сил коливаються будівлі, мости, заводські труби та інші споруди, корпус і фундамент машини під час обертання незрівноваженого ротора, кораблі на хвилях, фундамент під стругальним верстатом, корпус теплохода чи літака під час
|
|