Линейные колебания и волны. Трубецков Д.И - 403 стр.

UptoLike

Рубрика: 

403
Рис. 16.5. Фотографии, демонстрирующие работу механи-
ческого генератора бегущей волны [20]: скорости колес та-
ковы, что на ободе укладывается четыре длины волны (а),
пять длина вол н (б) и шесть, семь длин волн (в).
Красивый эксперимент, демонстрирующий нарастающие колебания в
двух связанных волновых системах, был поставлен К. Катлером [20],
который сконструировал механический генератор с бегущей волной. Пе-
редающая линия была сделана из набора поперечных тяжелых пластин,
расположенных вдоль стальной проволоки (рис. 16.4). Когда одна из пла-
стин повернута на небольшой угол, а потом отпущена, из-за скручивания
проволок и вдоль линии распространяется медленная крутильная волна
(ее скорость определяется сопротивлением проволоки к скручиванию и
вращательной инерцией тяжелых поперечных пластин). Для того, чтобы
волновые системы могли двигаться относительно друг друга (их было
две), каждая передающая линия была натянута на обод велосипедного
колеса и замкнута в кольцо олеса могли вращаться на общей оси неза-
висимо одно от другого). На концах поперечных пластин были укреплены
маленькие цилинд рические магниты (рис. 16.4,а). Они намагничивались
так, чтобы вызвать притяжение между поперечными пластинами линий.
Взаимодействие волн в системе лучше всего видно, когда колеса враща-
ются в разные стороны. Сначала они вращаются независимо, но при опре-
деленном значении скорости небольшое случайное возмущение приводит
к возникновению колебаний и их нарастанию. Сначала по ободу укла-
дывается две волны; при замедлении вращения эти колебания исчезают,
но одновременно возникают колебания, имеющие на длине окружности
обода три волны; характер колебаний меняется непрерывно с частотой
(рис. 16.5). В эксперименте Катлера взаимодействие прекращалось, когда
по окружности колеса укладывалось семь волн.