Механика. Молотков Н.Я - 156 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

156
Все тринадцать колец, удерживающих стержни, с помощью боковых
фланцев укреплены в отверстиях вертикально расположенного листа
фанеры толщиной 10 мм и размером
6,06,1
×
м. Стержни, выполняю-
щие роль маятников, связаны лёгкой пружиной с малой жёсткостью.
Чтобы было лучше наблюдать за колебаниями стержней, с лицевой
стороны прибора они снабжены шарами диаметром 35 мм. С противо-
положной стороны прибора стержни уравновешиваются массивными
грузами. С помощью рычагов, связанных с длинной рейкой, все кольца
вместе с маятником могут одновременно поворачиваться в вертикаль-
ной плоскости на угол 90°. Благодаря этому оси вращения маятников
могут устанавливаться или горизонтально, или вертикально. Тем са-
мым, с помощью дискретной периодической структуры имеется воз-
можность наблюдать как поперечные, так и продольные колебания
системы с большим числом степеней свободы.
Приведём в поперечные колебания первый элемент дискретной
периодической структуры силой, изменяющейся по гармоническому
закону, когда все остальные элементы находятся в положении устой-
чивого равновесия (рис. 8.2, а). Возбуждение первого элемента струк-
туры производится при помощи кривошипного механизма, приводи-
мого в движение электрическим двигателем с понижающим редукто-
ром. При указанном способе возбуждения мгновенное угловое смеще-
ние первого элемента изменяется по закону
t
m
ωε=ε cos
, (8.1.1)
где
m
ε
– амплитуда;
ω
– частота вынужденных колебаний. На опыте
убеждаются, что в колебания последовательно приходят и другие эле-
менты структуры, причём они совершают колебания с той же частотой
и амплитудой, если не учитывать имеющееся незначительное затуха-
ние. Однако вследствие инертных и упругих свойств дискретной
структуры, колебания элементов, следующих за первым, запаздывают
по фазе
ϕ
. Причём, чем дальше элемент находится от источника коле-
баний, тем он позже начинает совершать колебания, и его колебания
запаздывают по фазе на большую величину
ϕ
по сравнению с колеба-
ниями первого элемента. На рис. 8.2 показано положение элементов
периодической структуры в последовательные моменты времени, от-
личающиеся на
4
T
t =∆
, т.е. на четверть периода колебаний. Таким
образом, под действием вынужденных колебаний, элементы структуры
последовательно приходят в движение, которое воспринимается как
распространение бегущей монохроматической когерентной волны.
На рис. 8.2, б, в, г, д показано положение колеблющихся элементов

Страницы