Компьютеризированные демонстрационные эксперименты по механике. Нагорский Н.М - 27 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МГУ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

27
Получение второй гармоники
Для получения колеба тельног о процесса, содержащег о вторую гармонику, к
маятнику прикрепляется длинный тонкий резиновый амортиза т ор, вт орой конец
ко торого привязывается к установленному на ст о ле шта тиву. Штатив располагает-
ся таким образом, чт обы в полож ении равновесия маятника амортиза т ор был прак-
тически г оризонтален, не на тянут и нахо дился в плоскости к олебаний. В получив-
шейся системе колебания происходят при наличии несимметричной нелинейной
возвращающей силы. Когда маятник о тклоняется в сторону штатив а, амор тиза тор
провисает и никак не влияет на колебания. Когда же маятник отклоняется в другую
сторону, амортиза т ор растягив ается и соз дает дополнительную возвращающую силу.
В результа те в спек тре колеба тельног о процесса (рис. 3.11) помимо перв ой гармо-
ники (f = 0,831 Гц) наблюдается ярко выраженная вт орая гармоника (f = 1,682 Гц).
Гар моники высших порядков также прис утств уют в спектре, но они г ораздо слабее
дв ух первых и поэтому практически не видны даж е при отображ ении спектра с
использов анием логарифмического масштаба оси ордина т.
Рис. 3.11
Получение высших гармоник
Колебательный процесс, содержащий гармоники с более высокими номе-
рами, можно получить следующим образом. Перпендикулярно плоско сти кача-
ния маятника в стороне от положения его равновесия натягивается узкая рези-
новая лента. При колебаниях маятник должен упираться в нее и отскакивать.
Место расположения резиновой ленты, силу ее натяжения и амплитуду колеба-
                         Получение второй гармоники
      Для получения колебательного процесса, содержащего вторую гармонику, к
маятнику прикрепляется длинный тонкий резиновый амортизатор, второй конец
которого привязывается к установленному на столе штативу. Штатив располагает-
ся таким образом, чтобы в положении равновесия маятника амортизатор был прак-
тически горизонтален, не натянут и находился в плоскости колебаний. В получив-
шейся системе колебания происходят при наличии несимметричной нелинейной
возвращающей силы. Когда маятник отклоняется в сторону штатива, амортизатор
провисает и никак не влияет на колебания. Когда же маятник отклоняется в другую
сторону, амортизатор растягивается и создает дополнительную возвращающую силу.
В результате в спектре колебательного процесса (рис. 3.11) помимо первой гармо-
ники (f = 0,831 Гц) наблюдается ярко выраженная вторая гармоника (f = 1,682 Гц).
Гармоники высших порядков также присутствуют в спектре, но они гораздо слабее
двух первых и поэтому практически не видны даже при отображении спектра с
использованием логарифмического масштаба оси ординат.




                                 Рис. 3.11
                       Получение высших гармоник
     Колебательный процесс, содержащий гармоники с более высокими номе-
рами, можно получить следующим образом. Перпендикулярно плоскости кача-
ния маятника в стороне от положения его равновесия натягивается узкая рези-
новая лента. При колебаниях маятник должен упираться в нее и отскакивать.
Место расположения резиновой ленты, силу ее натяжения и амплитуду колеба-
                                      27

Страницы