Изучение колебаний связанных систем. Кирюшин А.В - 7 стр.

UptoLike

Рубрика: 

5
Это означает, что в начальный момент времени оба маятника отклонены на
один и тот же угол и имеют одинаковые скорости (например, нулевые).
Роль связи при таких колебаниях исчезает.
Антифазные это колебания маятников, происходящие в противофа-
зе с большей из нормальных частот ω
2
. Они описываются соотношениями
(3) при А = 0, что приводит к начальным условиям
t = 0, φ
1
= - φ
2
, . (6)
21
=
ϕϕ
Отсюда следует, что в начальный момент времени маятники отклоняются
на противоположный угол и имеют противоположные угловые скорости.
В общем случае произвольных начальных условий будут одновремен-
но совершаться оба нормальных колебания. При этом, вообще говоря,
возникают биенияпериодическое возрастание и убывание амплитуды
колебаний каждого из маятников.
Биения лучше всего наблюдать при
начальных условиях
t = 0, φ
1
= φ
0
, φ
2
= 0, = 0. (7)
21
ϕ=ϕ
Легко показать, что при этом постоянные системы (3) имеют значения
А = В =
0,
2
21
0
=α=α
ϕ
. (8)
После подстановки выражений (8) в уравнения (3) получим
.t
2
sint
2
sin
,t
2
cost
2
сos
2121
02
21
12
01
ω+ω
ωω
ϕ=ϕ
ω+ω
ωω
ϕ=ϕ
(9)
Предположим, что связь между маятниками является слабой, т.е.
ω
2
ω
1
<<ω
1
, а значит, как следует из соотношений (4),
mglkd
2
<< . (10)
Из уравнений (9) вытекает, что в этом случае движение маятников
можно считать колебаниями, происходящими с частотой
()
2
21
ω+ω
=ω , и