Физические основы механики. Евстифеев В.В - 238 стр.

UptoLike

Рубрика: 

Клас
сическим примером автоколебательной системы служат ме-
ханические часы с маятником и гирями. Эти часы периодически
"черпают" энергию при опускании гирь, подвешенных к цепочке, пе-
рекинутой через шестерню часового механизма. Количество энергии,
поступающей в часовой механизм, равно по величине убыванию по-
тенциальной энергии груза в поле силы тяжести.
10.8. Колебания системы
с двумя степенями свободы. Моды
Как было сказано выше, число степеней свободы i движущейся
системыэто минимальное количество независимых координат, ко-
торые однозначно определяют положение системы в любой момент
времени. Так материальная точка на прямой имеет одну степень сво-
боды
i = 1 – координату x(t); точка на плоскостидве степени; в
пространстветри степени свободы. Наложенные на систему связи,
устанавливая границы движения, либо уменьшают, либо не изменяют
число степеней свободы. Например, математический маятник имеет в
общем случае две степени свободы (область движениянекоторая
часть сферической поверхности), а если нить заменить пружиной, то
i = 3.
Для системы, состоящей из двух материальных точек, в общем слу-
чае
i = 6 . Если при этом между частицами сущест-
вует жесткая связь (диполь), то движение такой системы можно пред-
ставить суперпозицией двух движений: движение центра масс системы
и вращение частиц вокруг оси, прохо
дящей через
центр масс (два угла определяют положение оси в пространстве). Таким
образом, число степеней свободы уменьшается до пяти.

,,,,, zyxzyx
),( ytx
222111

)(),( tzt
CCC
Об
р
атная связь
Источник Колебательн
ая
Клапан
система
энергии
233
                                    Обратная связь

      Источник                                       Колебательная
      энергии               Клапан                      система


   Классическим примером автоколебательной системы служат ме-
ханические часы с маятником и гирями. Эти часы периодически
"черпают" энергию при опускании гирь, подвешенных к цепочке, пе-
рекинутой через шестерню часового механизма. Количество энергии,
поступающей в часовой механизм, равно по величине убыванию по-
тенциальной энергии груза в поле силы тяжести.


   10.8. Колебания системы
   с двумя степенями свободы. Моды
    Как было сказано выше, число степеней свободы i движущейся
системы – это минимальное количество независимых координат, ко-
торые однозначно определяют положение системы в любой момент
времени. Так материальная точка на прямой имеет одну степень сво-
боды i = 1 – координату x(t); точка на плоскости – две степени; в
пространстве – три степени свободы. Наложенные на систему связи,
устанавливая границы движения, либо уменьшают, либо не изменяют
число степеней свободы. Например, математический маятник имеет в
общем случае две степени свободы (область движения – некоторая
часть сферической поверхности), а если нить заменить пружиной, то
i = Для
    3. системы, состоящей из двух материальных точек, в общем слу-
чае i = 6 x1, y1, z1, x2, y2, z2  . Если при этом между частицами сущест-
вует жесткая связь (диполь), то движение такой системы можно пред-
ставить суперпозицией двух движений: движение центра масс системы
 xC (t ), yC (t ), zC (t )  и вращение частиц вокруг оси, проходящей через
центр масс (два угла определяют положение оси в пространстве). Таким
образом, число степеней свободы уменьшается до пяти.




                                    233