Центробежная сила инерции. Рассмотрим движение тела во вращающейся системе координат. Сначала рассмотрим вращение тела в неподвижной системе. В ней тело будет испытывать центростремительное ускорение, которое, и будет заставлять его вращаться. По третьему закону Ньютона центростремительной силе соответствует центробежная сила, приложенная к нити, удерживающей вращающееся тело. Во вращающейся системе координат тело покоится, но центростремительное ускорение по-прежнему отлично от нуля.В случае, когда частоты колебаний
и
близкие по величине, возникает явление, которое называют биением (см. Рис. 11.5). В этом случае
, и результирующее движение можно рассматривать как периодическое колебание с пульсирующей амплитудой. Частота таких колебаний равняется среднему арифметическому значению частот складываемых колебаний.
Сложение взаимно перпендикулярных колебаний
Тело может также принимать участие в колебательных движениях, направления колебаний которых не совпадают. Рассмотрим случай, когда тело одновременно принимает участие в двух взаимно перпендикулярных гармонических колебательных движениях, частоты которых одинаковы. Относительно координатных осей
и
, которые размещены в направлениях колебательных движений, уравнения колебаний будут иметь вид:
и
. (11.67)
- Понятие о ядерной энергетике Большое значение в ядерной энергетике приобретает не только осуществление цепной реакции деления, но и управление ею. Устройства, в которых осуществляется и поддерживается управляемая цепная реакция деления, называются ядерными реакторами. Пуск первого реактора в мире осуществлен в Чикагском университете (1942) под руководством Э. Ферми, в России (и в Европе) — в Москве (1946) под руководством И. В. Курчатова.
Найдем уравнение траектории результирующего движения. Для этого предыдущее уравнение перепишем так:
(11.68)
и
(11.69)
Умножим первое уравнение на
, а второе - на
и найдем их разность; потом умножим первое уравнение на
, а второе на
и также найдем разность. Получим:
(11.70)
и
. (11.71)
Последние два уравнения возведем в квадрат и почленно сложим их. В результате имеем:
. (11.72)
Это соотношение является уравнением траектории результирующего движения тела, которое одновременно принимает участие в двух колебаниях, направления которых взаимно перпендикулярны. В общем случае - это уравнение эллипса. Ориентация эллипса относительно осей координат и его форма определяются амплитудами
и
и разностью фаз
складываемых колебаний.
| Математический маятник |