Сила упругости В законе Ньютона сила есть физическая величина, характеризующая действие одного тела на другое и сообщающая последнему ускорение. Сила может также приводить к изменению формы и объема тела. В этом случае происходит деформация тела. Что происходит в действительности при приложении силы - ускорение тела или его деформация - определяется самими свойствами тела. Более того, свойства тела определяют и характер деформации, которая может быть упругой и неупругой.Отношение амплитуд колебаний в начале и в конце периода
(11.101)
есть величина постоянная для всего периода колебаний и называется декрементом затухания колебаний. Натуральный логарифм этого отношения называют логарифмическим декрементом затухания:
. Затухающие колебания часто характеризуют временами релаксации. Время релаксации - это промежуток времени, в течение которого амплитуда колебаний уменьшается в
раз:
. (11.102)
Тогда получаем:
и
. (11.103)
Важной характеристикой реальных колебательных систем также является добротность. Добротностью
колебательной системы называется отношение энергии колебаний системы в данный момент времени к потерям энергии за один период, умноженное на
:
. (11.104)
Разложив функцию
в ряд Тейлора при
, получим:
. (11.105)
Большим значениям
отвечает слабое затухание колебаний.
Считают, что колебания практически прекратились, если их амплитуда уменьшилась в 10 раз. Исходя из этого число
заметных колебаний можно связать с добротностью системы:
, (11.106)
откуда:
. Например, определим время
звучания камертона, добротность которого
, а собственная частота
. Имеем
. В действительности камертон будет звучать значительно меньшее время, поскольку ухо способно воспринимать колебания, отличающиеся по амплитуде, не в десятки, а в тысячи раз.
| Математический маятник |