Механика. Молотков Н.Я - 144 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

144
нимает его вверх и тем самым подталкивает маятник по ходу движения.
Во второй полупериод, когда маятник движется вправо (рис. 7.31, б), в
зацепление с зубом храпового колеса входит поверхность b анкера. Но
эта поверхность является цилиндрической, ось которой совпадает с
осью подвеса маятника. Так как линия действия силы
2
F
, действую-
щая со стороны зуба колеса на поверхность анкера, проходит через ось
подвеса маятника, то её вращающий момент относительно оси равен
нулю. Следовательно, если отвлечься от трения между зубом храпово-
го колеса и поверхностью b анкера, то маятник в течение второго по-
лупериода колебаний движется свободно, и энергия ему не сообщает-
ся, груз и храповое колесо при этом находятся в покое.
Таким образом, маятник, управляя анкером, один раз за период
получает энергию, открывая и закрывая в нужный момент доступ
энергии от храпового колеса, которое приводится в движение грузом.
Проведённый анализ работы часового механизма является при-
ближённым. Во-первых, момент силы
1
F
, действующей на маятник со
стороны храпового колеса, в первый полупериод не является постоян-
ным. Этот момент силы нелинейно зависит от угла поворота маятника,
вследствие чего за каждый период колебаний маятника на него дейст-
вует один кратковременный толчок в направлении движения. Во-
вторых, при движении маятника во второй полупериод зуб храпового
колеса, проскальзывая по поверхности b анкера, создаёт дополнитель-
ное трение, а следовательно, и дополнительные потери по сравнению
со свободными колебаниями.
7.11. РЕЛАКСАЦИОННЫЕ КОЛЕБАНИЯ
Особый важный случай незатухающих колебаний представляют
разрывные колебания, которые часто называют релаксационными. Ме-
ханическим примером является полый, открытый сверху цилиндр B
(рис. 7.32), способный вращаться вокруг горизонтальной оси
OO
′
.
У пустого цилиндра центр тяжести лежит ниже оси
OO
′
, для чего ко
дну цилиндра прикрепляют небольшой груз, создавая тем самым ус-
тойчивое положение равновесия. Когда же уровень жидкости в цилин-
дре повышается вследствие наполнения его водой через трубку Т,
центр тяжести повышается, равновесие становится неустойчивым и
цилиндр опрокидывается. Быстро опрокидываясь, цилиндр возвраща-
ется в исходное положение. После этого процесс повторяется. Перио-

Страницы