Силы инерции Основным положением механики Ньютона является утверждение о том, что действие на тело со стороны других тел вызывает их ускорение. В системах координат, движущихся с ускорением относительно выбранной нами инерциальной системы, так называемых неинерциальных системах, формально справедливо и обратное - возникают силы, связанные не с реальным действием других тел, а с наличием указанных ускорений. Такие силы называют силами инерции. Рассмотрим несколько примеров.Пусть добротность колебательной системы велика и, следовательно, потери энергии в ней сравнительно малы. В таком случае для поддержания автоколебаний в колебательную систему за период должна подаваться энергия, значение которой много меньше полной энергии колебательной системы. Поступление энергии в систему при таких условиях почти не изменяет характер процессов колебания. При этом период и форма автоколебаний будут достаточно близкими к периоду и форме собственных колебаний колебательной системы. Если собственные колебания в системе близки по форме к гармоническим, то автоколебания также будут близки к гармоническим.
Если колебательная система имеет малую добротность, то для поддержания автоколебаний в систему за период должна подаваться значительная энергия сравнительно с полной энергией системы. Это может существенно изменить характер колебательных процессов. Форма автоколебаний может отличаться от гармонических.
Если за период автоколебаний рассевается вся накопленная в системе энергия (система апериодическая), то автоколебания будут значительно отличаться по форме от гармонических. Такие автоколебания называют релаксационными, а системы, которые их генерируют - релаксационными генераторами.
Вопросы и задания для самопроверки
1. Приведите определение колебаний. Проиллюстрируйте
определение примерами колебательного движения. Физика курс лекций Мощность, выделяемая в цепи переменного тока
2. Как можно классифицировать колебания в зависимости от
физических свойств колебательного движения? от характера
воздействия на колебательную систему?
3. Можно ли рассматривать движение анкерного механизма часов в
качестве свободных колебаний? Почему?
4. Приведите примеры вынужденных колебаний.
5. Что называется автоколебаниями?
6. Какой физический процесс является причиной параметрических
колебаний?
7. Проведите качественный сравнительный анализ свободных и
затухающих колебаний.
8. Дайте определение основным характеристикам колебательного
процесса: периоду; отклонению от положения равновесия;
амплитуде; частоте; циклической частоте.
9. Какие колебания называются гармоническими?
10.Запишите уравнение и его решение, описывающее
гармонические колебания с нулевой начальной фазой.
11.Чему равна разность фаз между колебаниями скорости и
колебаниями смещения? ускорения и смещения?
12.Чему равна разность фаз между колебаниями квазиупругой силы
и колебаниями ускорения?
13.Приведите определения свободных колебаний, собственных
колебаний.
14.Запишите уравнение движения пружинного маятника.
15.Получите выражение для циклической частоты пружинного
маятника.
16.Являются ли изохронными колебания пружинного маятника при
больших амплитудах изохронными? Объясните ответ.
| Математический маятник |