Физика. Механика. Колебания и волны. Гидродинамика. Электростатика. Вязовов В.Б - 61 стр.

UptoLike

Рубрика: 

61
Сместим груз из положения равновесия на расстояние x. Удлинение
пружины при этом станет равным (x +
l
). Результирующая сила будет
равна F = mg k(
l
+ х) или с учётом соотношения (1) F = –kx.
Колебания, происходящие в вязкой среде, со временем затухают из-
за действия сил сопротивления. Если затухание колебаний происходит
медленно, то их приближённо можно считать периодическими. При срав-
нительно медленных движениях колеблющегося груза сила сопротивле-
ния равна
,
dt
rdx
R
=
где rкоэффициент сопротивления.
Уравнение движения груза для затухающих колебаний:
dt
dx
rkx
dt
xd
m =
2
2
.
Решение этого дифференциального уравнения имеет вид:
),ωsin(
0
β
0
ϕ+=
teAx
t
где
m
r
2
β
=
коэффициент затухания; А
0
начальная амплитуда.
Амплитуда колебаний убывает по экспоненциальному закону:
.
β
0
t
eAA
=
(2)
Отношение двух амплитуд, отстоящих по времени на период, назы-
вается декрементом затухания:
.e
e
e
A
A
T
Tt
t
tT
t
β
)
β
(
β
)(
)(
==
+
+
Рис. 1
l
0
l
x
mg
F
упр