Компьютеризированные демонстрационные эксперименты по механике. Нагорский Н.М - 28 стр.

ний маятника нужно выбирать таким образом, чтобы большую часть периода
колебаний маятник двигался свободно, а время взаимодействия с лентой было
мало по сравнению с периодом. При выполнении этих условий зависимость
угловой координаты маятника от времени (рис. 3.12) будет состоять из «склеен-
ных» между собой кусков синусоиды с «обрезанными» минимумами или мак-
симумами – в зависимости от того, с какой стороны от маятника натянута рези-
новая лента. Спектр таких сильно нелинейных колебаний включает в себя, как
видно из рисунка, достаточно большое число гармоник.




                                  Рис. 3.12
                        Получение нечетных гармоник
      Для получения колебательного процесса, содержащего только нечетные
гармоники, необходимо создать симметричную нелинейную возвращающую
силу. Для этого нужно натянуть перпендикулярно плоскости колебаний две ре-
зиновые ленты так, чтобы они располагались симметрично относительно поло-
жения равновесия маятника. При этом следует действовать так же, как при под-
готовке описанной выше демонстрации по получению высших гармоник. По-
лучающаяся при таких колебаниях зависимость угловой координаты маятника
от времени будет близка к пилообразному сигналу, состоящему из треугольных
импульсов (рис. 3.13). Спектральный анализ этих колебаний позволяет обнару-
жить сильно выраженные первую, третью и пятую гармоники.


                                     28