Малые колебания системы с одной степенью свободы. Власов Ю.Л. - 19 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

Таким образом, потенциальная энергия деформируемой пружины 2 равна
Потенциальная энергия системы
или
Из условия покоя рассматриваемой системы (при у = 0), находящейся под
действием потенциальных сил, имеем
Таким образом, потенциальная энергия механической системы примет вид:
или
где коэффициент жесткости
Найдем значения членов уравнения (4.1):
.
22
1
2
2
2
2
2
2
2
2
ст
ст
с
fс
f
R
b
y
с
П
++
=
()
22
1
2
22
2
2
2
2
11
2
2
2
2
1
1
ст
ст
стст
fс
f
R
b
y
с
сffус
gymП
++
+
+
+=
.11
4
2
2
1
21
2
2
2
2
1
2
11
++++++=
R
b
yfc
R
b
yc
yfcycgymП
стcт
,0
0
=
=
у
у
П
.01
2
1
21
211
0
=+++=
=
R
b
fcfcgm
у
П
стcт
у
++=++=
2
2
1
2
2
2
2
2
1
1
42
1
1
42
1
R
b
c
cу
R
b
yc
ycП
,
2
1
2
суП =
.3920
5,0
3,0
1
4
3000
20001
4
2
2
2
1
м
Н
R
b
c
cc =++=++=
. ; ;0
..
.
ya
q
T
dt
d
сy
y
П
y
Т
=
=
=
      Таким образом, потенциальная энергия деформируемой пружины 2 равна
                                                                2
                                         y   b          
                                    с 2  1 +  + f ст2                  2
                                         2   R                    с 2 f ст 2
                           П с2 =                                   −            .
                                                2                         2

      Потенциальная энергия системы
                                                                                        2
                                                            y   b          
                                                       с 2  1 +  + f ст2 
                         с1 ( у + f ст1 )2 сf ст
                                               2
                                                 1          2   R          
                                                                                                     2
                                                                                              с 2 f ст 2
            П = −m1 gy +                  −        +                                        −
                                 2            2                            2                      2

или
                        1 2                  c2 y 2  b  2                b 
            П = −m1 gy + c1 y + 2c1 yf cт1 +        1 +  + c 2 yf ст2 1 + .
                        2                     4  R                      R 
     Из условия покоя рассматриваемой системы (при у = 0), находящейся под
действием потенциальных сил, имеем
                                        ∂П 
                                                 = 0,
                                         ∂у   у =0

                      ∂П                             1             b
                               = −m1 g + c1 f cт1 + c 2 f ст2 1 +  = 0.
                       ∂у  у = 0                     2             R

      Таким образом, потенциальная энергия механической системы примет вид:

                      1                        b   1 2                           b 
                                                    2                                    2
                                c y2                           c              
                   П = c1 y 2 + 2        1 +     = у c1 + 2             1 +     
                      2         4            R   2       4                  R  
или

                                          1
                                       П = су 2 ,
                                          2

где коэффициент жесткости
                                                    2
                      c2  b  2       3000  0,3          Н
              c = c1 + 1 +  = 2000 +      
                                            1+   
                                                     = 3920 .
                      4  R             4  0,5           м



      Найдем значения членов уравнения (4.1):

                       ∂Т             ∂П                    d  ∂T         ..
                          = 0;           = сy;                            = a y.
                       ∂y             ∂y                    dt  ∂ q. 
                                                                      