Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

kalashnikov_tom_1

.pdf
Скачиваний:
50
Добавлен:
11.06.2015
Размер:
3.79 Mб
Скачать

19.1. à ¢­¥­¨¥ £ ମ­¨ç¥áª¨å ª®«¥¡ ­¨©

431

⥬ â¨ç¥áª¨© ¬ ïâ­¨ª

⥬ â¨ç¥áª¨© ¬ ïâ­¨ª ¯à¥¤áâ ¢«ï¥â ¨¤¥ «¨§¨à®¢ ­­ãî á¨á⥬ã, á®-

áâ®ïéãî ¨§ ­¥¢¥á®¬®© ¨ ­¥à áâ令¬®© ­¨â¨ ­ ª®â®à®© ¯®¤¢¥è¥­ ¬ áá , á®á।®â®ç¥­­ ï ¢ ®¤­®© â®çª¥.

¨á. 19.3: ¢ë¢®¤ã ãà ¢­¥­¨ï ¤¢¨¦¥­¨ï ¬ ⥬ â¨ç¥áª®£® ¬ ïâ­¨ª .

㤥¬ å à ªâ¥à¨§®¢ âì ®âª«®­¥­¨¥ ¬ ïâ­¨ª ®â ¯®«®¦¥­¨ï à ¢­®¢¥- á¨ï 㣫®¬ ', ª®â®àë© ®¡à §ã¥â ­¨âì á ¢¥à⨪ «ìî (à¨á. 19.3). ਠ®âª«®- ­¥­¨¨ ¬ ïâ­¨ª ®â ¯®«®¦¥­¨ï à ¢­®¢¥á¨ï ­ ¬ â¥à¨ «ì­ãî â®çªã ¬ áᮩ m ¤¥©áâ¢ãîâ ᨫ â殮á⨠mg ¨ ᨫ ­ â殮­¨ï ­¨â¨ N. å à ¢­®¤¥©- áâ¢ãîé ï F ­ ¯à ¢«¥­ ¯® ª á ⥫쭮© ª ®ªà㦭®áâ¨ à ¤¨ãᮬ l ¨ à ¢­

F = ;mg sin '. ª®à®áâì ¬ â¥à¨ «ì­®© â®çª¨ ⮦¥ ­ ¯à ¢«¥­

¯® ª á -

⥫쭮© ¨ à ¢­ v = l', â ª çâ® â ­£¥­æ¨ «ì­®¥ ã᪮७¨¥ a

= v = l'.

¯¨áë¢ ¥¬ ⥯¥àì ãà ¢­¥­¨¥ ¤¢¨¦¥­¨ï:

 

 

 

 

ml' = ;mg sin '

(19.5)

(§­ ª ¬¨­ãá ᮮ⢥âáâ¢ã¥â ⮬ã, ç⮠ᨫ

F áâ६¨âáï 㬥­ìè¨âì 㣮«

'). ਠ­¥¡®«ìè¨å ®âª«®­¥­¨ïå ¬ ïâ­¨ª

sin ' '. ®«ãç ¥¬ ⮣¤ :

 

r

 

 

 

 

l

 

' + !02' = 0 !0 =

 

g :

(19.6)

¨§¨ç¥áª¨© ¬ ïâ­¨ª

᫨ ª®«¥¡«î饥áï ⥫®, ¯®¤¢¥è¥­­®¥ ­ ®á¨, ­¥¢®§¬®¦­® ¯à¥¤áâ ¢¨âì

ª ª ¬ â¥à¨ «ì­ãî â®çªã, ¬ ïâ­¨ª ­ §ë¢ ¥âáï 䨧¨ç¥áª¨¬ (à¨á. 19.4).ਠ®âª«®­¥­¨¨ ¬ ïâ­¨ª ®â ¯®«®¦¥­¨ï à ¢­®¢¥á¨ï ­ 㣮« ' ¢®§­¨ª ¥â

432

« ¢ 19. ®«¥¡ ⥫쭮¥ ¤¢¨¦¥­¨¥

¢à é ⥫ì­ë© ¬®¬¥­â, áâ६ï騩áï ¢¥à­ãâì ¬ ïâ­¨ª ¢ ¯®«®¦¥­¨¥ à ¢- ­®¢¥á¨ï. â®â ¬®¬¥­â à ¢¥­

M = ;mgl sin '

(19.7)

£¤¥ m | ¬ áá ¬ ïâ­¨ª , l | à ááâ®ï­¨¥ OC ¬¥¦¤ã â®çª®© ¯®¤¢¥á O ¨ 業â஬ ¬ áá C ¬ ïâ­¨ª .

¨á. 19.4: ¢ë¢®¤ã ãà ¢­¥­¨ï ¤¢¨¦¥­¨ï 䨧¨ç¥áª®£® ¬ ïâ­¨ª .

áᬠâਢ ï ' ª ª ¢¥ªâ®à, á¢ï§ ­­ë© á ­ ¯à ¢«¥­¨¥¬ ¯®¢®à®â

¯à -

¢¨«®¬ ¯à ¢®£® ¢¨­â , ¯à®â¨¢®¯®«®¦­®áâì §­ ª®¢ M ¨

' ¬®¦­® ®¡êïá­¨âì

~

 

 

 

 

 

 

¡®-

⥬, çâ® ¢¥ªâ®àë M ¨ '~ ­ ¯à ¢«¥­ë ¢ ¯à®â¨¢®¯®«®¦­ë¥ áâ®à®­ë.

§­ 稢 ¬®¬¥­â ¨­¥à樨 ¬ ïâ­¨ª

®â­®á¨â¥«ì­® ®á¨, ¯à®å®¤ï饩 ç¥à¥§

â®çªã ¯®¤¢¥á , ª ª J, ¬®¦­® § ¯¨á âì ®á­®¢­®¥ ãà ¢­¥­¨¥ ¤¨­ ¬¨ª¨ ¢à -

é ⥫쭮£® ¤¢¨¦¥­¨ï:

 

 

 

 

 

 

 

J' = ;mgl sin ':

 

 

 

(19.8)

£à ­¨ç¨¬áï à áᬮâ७¨¥¬ ¬ «ëå ª®«¥¡ ­¨©: sin '

'. í⮬ á«ãç ¥

ãà ¢­¥­¨¥ ª®«¥¡ ­¨© ¯à¨­¨¬ ¥â ¢¨¤:

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

J

 

 

' + !2' = 0

!0 =

 

 

mgl:

 

(19.9)

0

 

 

 

 

 

 

 

á«ãç ¥, ª®£¤ 䨧¨ç¥áª¨© ¬ ïâ­¨ª ¬®¦­® ¯à¥¤áâ ¢¨âì ª ª ¬ â¥à¨- «ì­ãî â®çªã, ª®«¥¡«ойгобп ­ ­¨в¨ ¤«¨­®© l, ¬®¬¥­â ¨­¥à樨 à ¢¥­

J = ml2 ¨ ¬ë ¯à¨å®¤¨¬ ª ãà ¢­¥­¨î (19.6) ¤¢¨¦¥­¨ï ¬ ⥬ â¨ç¥áª®£® ¬ ïâ­¨ª .

19.1. à ¢­¥­¨¥ £ ମ­¨ç¥áª¨å ª®«¥¡ ­¨©

433

¢¨¦¥­¨¥ ¯®àè­ï ¢ á®á㤥 á ¨¤¥ «ì­ë¬ £ §®¬

áᬮâਬ ¯®àè¥­ì ¬ áᮩ m ¨ ¯«®é ¤ìî ¯®¢¥àå­®á⨠S, ¯à¨ªàë¢ î- 騩 á®á㤠®¡ê¥¬®¬ V0 á ¨¤¥ «ì­ë¬ £ §®¬, ¨§®«¨à®¢ ­­ë¬ ®â ®ªà㦠î- 饩 á।ë (à¨á. 19.5). ãáâì ¢ á®áâ®ï­¨¨ à ¢­®¢¥á¨ï ¤ ¢«¥­¨¥ ¢ á®á㤥 à ¢­® p0. â® ¤ ¢«¥­¨¥ ᪫ ¤ë¢ ¥âáï ¨§ ⬮áä¥à­®£® ¤ ¢«¥­¨ï pa ¨ ¤ ¢«¥­¨ï mg=S, ®ª §ë¢ ¥¬®£® ¯®àè­¥¬:

 

p0 = pa + mgS :

 

 

(19.10)

¥à¥¬¥á⨬ ¯®àè¥­ì ­

à ááâ®ï­¨¥ x. ¡ê¥¬ á®á㤠㢥«¨ç¨âáï ¨ áâ ­¥â

à ¢­ë¬ V = V0 + Sx.

®®â¢¥âá⢥­­® 㬥­ìè¨âáï ¤ ¢«¥­¨¥.

®¢®¥

¤ ¢«¥­¨¥ ¬®¦­® ­ ©â¨ ¨§ ãà ¢­¥­¨ï

¤¨ ¡ âë:

 

 

pV = p0V0 ®âªã¤

p =

p0

:

(19.11)

(1 + Sx=V0)

 

 

 

 

 

¤¥áì | ¯®ª § ⥫ì

¤¨ ¡ âë, § ¢¨áï騩 ®â ç¨á«

á⥯¥­¥© ᢮¡®¤ë

¬®«¥ªã« £ § . ਠ¬ «ëå ª®«¥¡ ­¨ïå, ª®£¤

ᬥ饭¨ï ¯®àè­ï ¬­®£®

¬¥­ìè¥ ¢ëá®âë á®áã¤

(x V0=S),

¬®¦­® à §«®¦¨âì

p

¢ àï¤ ¥©«®à

:

 

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

p p0 1 ; x V0 :

 

 

(19.12)

¨á. 19.5: ®«¥¡ ­¨ï ¯®àè­ï, § ªàë¢ î饣® á®áã¤ á ¨¤¥ «ì­ë¬ £ §®¬.

¯®àè¥­ì ¤¥©áâ¢ãîâ âਠᨫë: ᨫ

⬮áä¥à­®£® ¤ ¢«¥­¨ï ;paS,

ᨫ ¤ ¢«¥­¨ï £ § ¢ á®á㤥 pS ¨ ᨫ â殮á⨠;mg. ­ ª¨ ᨫ á®®â-

¢¥âáâ¢ãî⠢롮àã ¯®«®¦¨â¥«ì­®£® ­ ¯à ¢«¥­¨ï ®á¨ x ¢¢¥àå. ᯮ«ì§ãï

(19.10) ¨ (19.12), ­ 室¨¬ ¤«ï à ¢­®¤¥©áâ¢ãî饩 F íâ¨å ᨫ:

mg

S

F = ;paS + pS ; mg = ;S p0 ; S

+ Sp0 1 ; x V0 ; mg =

434 « ¢ 19. ®«¥¡ ⥫쭮¥ ¤¢¨¦¥­¨¥

 

p S2

 

 

 

 

 

 

= ;x

0

:

 

 

 

 

(19.13)

V0

 

 

 

 

¯¨áë¢ ¥¬ ⥯¥àì ãà ¢­¥­¨¥ ¤¢¨¦¥­¨ï ¯®àè­ï mx = F ¢ ¢¨¤¥:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p S2

 

 

 

 

 

x + !02x = 0 !0 =

0

:

(19.14)

 

 

s mV0

 

 

 

 

 

 

«¥ªâ஬ £­¨â­ë© ª®­âãà

¨á. 19.6: «¥ªâ஬ £­¨â­ë© ª®«¥¡ ⥫ì­ë© ª®­âãà.

áᬮâਬ ª®«¥¡ ⥫ì­ë© ª®­âãà, á®áâ®ï騩 ¨§ ª®­¤¥­á â®à ¥¬ª®-

áâìî C ¨ ª âã誨 ¨­¤ãªâ¨¢­®áâìî L (à¨á. 19.6). ®¯à®â¨¢«¥­¨¥¬ ª - âã誨 ¨ ¯à®¢®¤®¢ ¯à¥­¥¡à¥£ ¥¬. ãáâì ¢ 楯¨ ¨¤¥â ⮪ I, § àï¦ î騩

ª®­¤¥­á â®à: I = dQ=dt. ª ª ª ¢­¥è­ïï ª ª®­âãàã ­¥ ¯à¨«®¦¥­ ,á ¬®¨­¤ãªæ¨¨ E = ;LI_ à ¢­ ­ ¯à殮­¨î Q=C ­ ª®­¤¥­á â®à¥.¬¥¥¬ ¤¢ ãà ¢­¥­¨ï:

I = dQdt LdIdt + CQ = 0:

(19.15)

®¤áâ ¢«ïï ¯¥à¢®¥ ãà ¢­¥­¨¥ ¢® ¢â®à®¥, ¯®«ãç ¥¬ ãà ¢­¥­¨¥ ¤«ï ¨§¬¥- ­¥­¨ï § àï¤ ­ ª®­¤¥­á â®à¥:

2

1

 

 

 

 

 

 

Q + !0 Q = 0 !0 =

pLC

:

(19.16)

 

 

¬¥áâ® ¨á¯®«ì§®¢ ­­®© ¯®¤áâ ­®¢ª¨ ¢ëà ¦¥­¨ï ⮪ ç¥à¥§ § àï¤ ¬®¦­®

¯à®¤¨ää¥à¥­æ¨à®¢ âì ¢â®à®¥ ¨§ ãà ¢­¥­¨© (19.15) ¨ ¢ëà §¨âì ¯à®¨§¢®¤- ­ãî ®â § àï¤ ç¥à¥§ ⮪. १ã«ìâ ⥠¯®«ã稬 ­ «®£¨ç­®¥ ãà ¢­¥­¨¥

¤«ï ¨§¬¥­¥­¨ï ⮪ ¢ 楯¨:

 

2

(19.17)

I + !0 I = 0

19.2. ମ­¨ç¥áª¨¥ ª®«¥¡ ­¨ï

435

á ⥬ ¦¥ ¢ëà ¦¥­¨¥¬ ¤«ï !0, çâ® ¨ ¢ (19.16).

19.2ମ­¨ç¥áª¨¥ ª®«¥¡ ­¨ï

ë à áᬮâ५¨ ­¥áª®«ìª® ᮢ¥à襭­® à §«¨ç­ëå á¨á⥬, ¨ ã¡¥¤¨«¨áì, çâ® ãà ¢­¥­¨ï ¤¢¨¦¥­¨ï ¯à¨¢®¤ïâáï ª ®¤­®© ¨ ⮩ ¦¥ ä®à¬¥:

x + !2x = 0:

(19.18)

0

 

§­¨æ ¬¥¦¤ã 䨧¨ç¥áª¨¬¨ á¨á⥬ ¬¨ § ª«î祭 ¢ ®¯à¥¤¥«¥­¨¨ ¢¥«¨- 稭ë !0 ¨ ¢ 䨧¨ç¥áª®¬ á¬ëá«¥ ¯¥à¥¬¥­­®© x: íâ® ¬®¦¥â ¡ëâì ª®®à¤¨-

­ â , 㣮«, § àï¤, ⮪ ¨ â.¤. à ¢­¥­¨¥ (19.18) ®¯¨áë¢ ¥â â ª ­ §ë¢ ¥- ¬ë¥ £ ମ­¨ç¥áª¨¥ ª®«¥¡ ­¨ï. ମ­¨ç¥áª¨¬¨ ª®«¥¡ ­¨ï¬¨ ­ §ë¢ îâ

â ª¨¥ ª®«¥¡ ⥫ì­ë¥ ¤¢¨¦¥­¨ï, ¯à¨ ª®â®àëå ᬥ饭¨¥ ⥫ ®â ¯®«®¦¥- ­¨ï à ¢­®¢¥á¨ï ᮢ¥àè ¥âáï ¯® § ª®­ã ᨭãá ¨«¨ ª®á¨­ãá .

à ¢­¥­¨¥ £ ମ­¨ç¥áª¨å ª®«¥¡ ­¨© (19.18) ï¥âáï «¨­¥©­ë¬ ¤¨ä- ä¥à¥­æ¨ «ì­ë¬ ãà ¢­¥­¨¥¬ ¢â®à®£® ¯®à浪 (â.ª. ®­® ᮤ¥à¦¨â ¢â®àãî

¯à®¨§¢®¤­ãî ®â ¯¥à¥¬¥­­®© x). ¨­¥©­®áâì ãà ¢­¥­¨ï ®§­ ç ¥â, çâ®

1)¥á«¨ ª ª ï-â® äã­ªæ¨ï x(t) ï¥âáï à¥è¥­¨¥¬ í⮣® ãà ¢­¥­¨ï, â® äã­ªæ¨ï Cx(t) â ª¦¥ ¡ã¤¥â ¥£® à¥è¥­¨¥¬ (C | ¯à®¨§¢®«ì­ ï ¯®áâ®-

ï­­ ï)

2)¥á«¨ ä㭪樨 x1(t) ¨ x2(t) п¢«повбп а¥и¥­¨п¬¨ нв®£® га ¢­¥­¨п, â® ¨å á㬬 x1(t) + x2(t) â ª¦¥ ¡ã¤¥â à¥è¥­¨¥¬ ⮣® ¦¥ ãà ¢­¥­¨ï.

®ª § ­ â ª¦¥ ¬ ⥬ â¨ç¥áª ï ⥮६ , çâ® ãà ¢­¥­¨¥ ¢â®à®£® ¯®à浪 ¨¬¥¥â ¤¢ ­¥§ ¢¨á¨¬ëå à¥è¥­¨ï. ᥠ®áâ «ì­ë¥ à¥è¥­¨ï, ᮣ« á­® ᢮©- á⢠¬ «¨­¥©­®áâ¨, ¬®£ãâ ¡ëâì ¯®«ãç¥­ë ª ª ¨å «¨­¥©­ë¥ ª®¬¡¨­ 樨.

¥¯®á।á⢥­­ë¬ ¤¨ää¥à¥­æ¨à®¢ ­¨¥¬ «¥£ª® ¯à®¢¥à¨âì, çâ® ­¥§ ¢¨-

á¨¬ë¥ ä㭪樨 sin !0t ¨ cos !0t 㤮¢«¥â¢®àïîâ ãà ¢­¥­¨î (19.18). ­ - ç¨â, ®¡é¥¥ à¥è¥­¨¥ í⮣® ãà ¢­¥­¨ï ¨¬¥¥â ¢¨¤:

x(t) = C1 sin !0t + C2 cos !0t

(19.19)

£¤¥ C1 C2 | ¯à®¨§¢®«ì­ë¥ ¯®áâ®ï­­ë¥. â® à¥è¥­¨¥ ¬®¦¥â ¡ëâì ¯à¥¤- áâ ¢«¥­® ¨ ¢ ¤à㣮¬ ¢¨¤¥. ¢¥¤¥¬ ¢¥«¨ç¨­ã

A = q

C12 + C22

(19.20)

436

« ¢ 19. ®«¥¡ ⥫쭮¥ ¤¢¨¦¥­¨¥

¨ ®¯à¥¤¥«¨¬ 㣮« ᮮ⭮襭¨ï¬¨:

cos =

C2

 

C2

C1

C1

 

 

A =

 

 

 

 

sin = ; A = ;

 

 

 

 

: (19.21)

 

 

 

 

 

 

 

C2

+ C2

C2

+ C2

 

 

 

1

2

 

 

 

1

2

 

 

®£¤ ®¡é¥¥ à¥è¥­¨¥p(19.19) § ¯¨áë¢ ¥âáï ª ª p

 

 

 

 

 

x(t) = A (cos !0t cos ; sin !0t sin ) :

 

 

(19.22)

®£« á­® ä®à¬ã« ¬ âਣ®­®¬¥âਨ, ¢ëà ¦¥­¨¥ ¢ ᪮¡ª å à ¢­® cos(!0t+). ª®­ç ⥫쭮 ¯à¨å®¤¨¬ ª ®¡é¥¬ã à¥è¥­¨î ãà ¢­¥­¨ï £ ମ­¨ç¥- áª¨å ª®«¥¡ ­¨© ¢ ¢¨¤¥:

x(t) = A cos(!0t + ):

(19.23)

¨á. 19.7: ¥à¨®¤ ª®«¥¡ ­¨©.

¥«¨ç¨­ A ­ §ë¢ ¥âáï ¬¯«¨â㤮© ª®«¥¡ ­¨ï, | ­ ç «ì­®© ä -

§®©. áï ª®¬¡¨­ æ¨ï !0t + ­ §ë¢ ¥âáï ä §®© ª®«¥¡ ­¨ï. ëà ¦¥­¨ï

(19.19) ¨ (19.23) ᮢ¥à襭­® íª¢¨¢ «¥­â­ë, â ª çâ® ¬ë ¬®¦¥¬ ¯®«ì§®- ¢ âìáï «î¡ë¬ ¨å ­¨å, ¨áå®¤ï ¨§ á®®¡à ¦¥­¨© ¯à®áâ®âë. ¡ à¥è¥­¨ï

п¢«повбп ¯¥а¨®¤¨з¥бª¨¬¨ дг­ªж¨п¬¨ ¢а¥¬¥­¨. ¥©á⢨⥫쭮, ᨭãá ¨

ª®á¨­ãá ¯¥à¨®¤¨ç­ë á ¯¥à¨®¤®¬ 2 .

®í⮬ã à §«¨ç­ë¥ á®áâ®ï­¨ï á¨-

á⥬ë, ᮢ¥àè î饩 £ ମ­¨ç¥áª¨¥ ª®«¥¡ ­¨ï, ¯®¢в®аповбп з¥а¥§ ¯а®-

¬¥¦ã⮪ ¢à¥¬¥­¨ t , § ª®â®àë© ä §

ª®«¥¡ ­¨ï ¯®«ãç ¥â ¯à¨à 饭¨¥,

ªà â­®¥ 2 :

 

!0(t + t ) + = !0t + + 2 n n = 0 1 2 : : : :

(19.24)

âáî¤ á«¥¤ã¥â, çâ® t = 2 n=!0. ¨¬¥­ì襥 ¨§ íâ¨å ¢à¥¬¥­

 

T = 2

(19.25)

!0

 

19.2. ମ­¨ç¥áª¨¥ ª®«¥¡ ­¨ï

437

­ §ë¢ ¥âáï ¯¥à¨®¤®¬ ª®«¥¡ ­¨© (à¨á. 19.7),

!0 | ¥£® ªà㣮¢®© (横«¨-

ç¥áª®©) ç áâ®â®©. ¢­®¬¥à­®¥ ¤¢¨¦¥­¨¥ ¯® ®ªà㦭®á⨠⠪¦¥ ¬®¦­® à áᬠâਢ âì ª ª ª®«¥¡ ⥫ì­ë© ¯®¢â®àïî騩áï ¯à®æ¥áá. í⮬ á«ã-

ç¥ !0 ᮢ¯ ¤ ¥â á 㣫®¢®© ᪮à®áâìî ¢à 饭¨ï. ᯮ«ì§ãîâ â ª¦¥ ¨

çáâ®âã ª®«¥¡ ­¨©:

 

0 =

1

=

!0

:

(19.26)

 

 

 

 

 

T

2

 

 

áâ®â 0 | íâ® ç¨á«® ª®«¥¡ ­¨©,

ª®â®à®¥ ᮢ¥àè ¥â á¨á⥬

¢ ¥¤¨-

­¨æã ¢à¥¬¥­¨ (¢ | §

ᥪ㭤ã).

®®â¢¥âá⢥­­®, ªà㣮¢ ï ç áâ®â

à ¢­ ç¨á«ã ª®«¥¡ ­¨© §

2 ᥪ㭤.

¥¤¨­¨æ¥© ¨§¬¥à¥­¨ï ç áâ®âë

(ªà㣮¢®© ç áâ®âë) п¢«повбп ®¡а в­л¥ б¥ªг­¤л, ¤«ï ª®â®àëå ¢¢¥¤¥­®

á¯¥æ¨ «ì­®¥ ­ §¢ ­¨¥ | £¥àæ (1 æ = 1/á).

â ª, ¥á«¨ á¨á⥬ ¢ ¬®¬¥­â ¢à¥¬¥­¨ t å à ªâ¥à¨§ã¥âáï §­ 祭¨¥¬ ¯¥à¥¬¥­­®© x(t), â® â® ¦¥ á ¬®¥ §­ 祭¨¥ ¯¥à¥¬¥­­ ï ¡ã¤¥â ¨¬¥âì ç¥à¥§

¯à®¬¥¦ã⮪ ¢à¥¬¥­¨ T = 2 =!0: x(t) = x(t + T). â® ¦¥ §­ 祭¨¥, ¥áâ¥á⢥­­®, ¯®¢â®à¨âáï ç¥à¥§ ¢à¥¬ï 2T 3T ¨ â.¤.

®¡é¥¥ à¥è¥­¨¥ ¢å®¤ïâ ¤¢¥ ¯à®¨§¢®«ì­ë¥ ¯®áâ®ï­­ë¥ (C1 C2 ¨«¨ A , §­ з¥­¨п ª®в®але ¤®«¦­л ®¯а¥¤¥«пвмбп ¤¢г¬п ­ ç «ì­ë¬¨ ãá«®¢¨- ﬨ. ¡ëç­® (å®âï ¨ ­¥ ®¡ï§ ⥫쭮) ¨å à®«ì ¨£à îâ ­ ç «ì­ë¥ §­ ç¥- ­¨ï ¯¥à¥¬¥­­®© x(0) ¨ ¥¥ ¯à®¨§¢®¤­®© x(0).

ਢ¥¤¥¬ ¯à¨¬¥à. ãáâì à¥è¥­¨¥ (19.19) ãà ¢­¥­¨ï £ ମ­¨ç¥áª¨å ª®«¥¡ ­¨© ®¯¨áë¢ ¥â ¯à㦨­­ë© ¬ ïâ­¨ª. ­ 祭¨ï ¯à®¨§¢®«ì­ëå ¯®-

áâ®ï­­ëå § ¢¨áïâ ®â ᯮᮡ , ª ª¨¬ ¬ë ¢ë¢¥«¨ ¬ ïâ­¨ª ¨§ á®áâ®ï­¨ï à ¢­®¢¥á¨ï. ¯à¨¬¥à, ¬ë ®ââï­ã«¨ ¯à㦨­ã ­ à ááâ®ï­¨¥ x0 ¨ ®â¯ã-

á⨫¨ è ਪ ¡¥§ ­ ç «ì­®© ᪮à®áâ¨. í⮬ á«ãç ¥ x(0) = x0 x(0) = 0.®¤áâ ¢«ïï t = 0 ¢ (19.19), ­ 室¨¬: x(0) = x0 = C2. ¥è¥­¨¥, â ª¨¬ ®¡à §®¬, ¨¬¥¥â ¢¨¤:

x(t) = C1 sin !0t + x0 cos !0t:

ª®à®áâì £àã§ ­ 室¨¬ ¤¨ää¥à¥­æ¨à®¢ ­¨¥¬: x(t) = C1!0 cos !0t ; x0!0 sin !0t:

®¤áâ ¢«ïï áî¤ t = 0, ­ 室¨¬ ¢â®àãî ¯®áâ®ï­­ãî: x(0) = C1!0 = 0 ! C1 = 0. ª®­ç ⥫쭮:

x(t) = x0 cos !0t:

à ¢­¨¢ ï á (19.23), ­ 室¨¬, çâ® x0 | íâ® ¬¯«¨â㤠ª®«¥¡ ­¨©, ¥£® ­ ç «ì­ ï ä § à ¢­ ­ã«î: = 0.

438

« ¢ 19. ®«¥¡ ⥫쭮¥ ¤¢¨¦¥­¨¥

 

뢥¤¥¬ ⥯¥àì ¬ ïâ­¨ª ¨§ à ¢­®¢¥á¨ï ¤à㣨¬ ᯮᮡ®¬. ¤ ਬ ¯®

£àã§ã, â ª çâ® ®­ ¯à¨®¡à¥â¥â ­ ç «ì­ãî ᪮à®áâì v0. ¬¥¥¬ ⮣¤

¤àã-

£¨¥ ­ ç «ì­ë¥ ãá«®¢¨ï: x(0) = 0 x(0) = v0. ª ª ª x(0) = C2

= 0,

­ è¥ à¥è¥­¨¥ ¨¬¥¥â ¢¨¤ x(t) = C1 sin !0t. ª®à®áâì £àã§ ¡ã¤¥â ¨§¬¥- ­пвмбп ¯® § ª®­г: x(t) = C1!0 cos !0t. ®¤áâ ¢¨¬ áî¤ t = 0: x(0) = v0 = C1!0 C1 = v0=!0. ª®­ç ⥫쭮 ¯®«ãç ¥¬:

 

v0

 

v0

 

 

x(t) =

 

sin !0t =

 

cos !0t ; 2

 

!0

!0

â ª çâ® ¬¯«¨â㤠ª®«¥¡ ­¨© à ¢­

A = v0=!0,

­ ç «ì­ ï ä §

; =2.

®¡é¥¬ á«ãç ¥, ª®£¤ ¬ ïâ­¨ª ®ââ¢ ¥âáï ­ à ááâ®ï­¨¥ x0 ¯ã᪠¥âáï á ­ ç «ì­®© ᪮à®áâìî v0, á¢ï§ì ­ ç «ì­ëå ãá«®¢¨© á â㤮© ª®«¥¡ ­¨© ¨ ­ ç «ì­®© ä §®© ¨¬¥¥â ¢¨¤:

=

¨®â- ¬¯«¨-

2

 

v02

 

 

v0

 

 

A = sx0

+

!02

¨

tg = ;x0!0

:

(19.27)

¨ää¥à¥­æ¨àãï à¥è¥­¨¥ (19.22) ¯® ¢à¥¬¥­¨, ­ ©¤¥¬ § ¢¨á¨¬®áâì ®â ¢à¥- ¬¥­¨ ᪮à®á⨠¨ ã᪮७¨ï ¬ ïâ­¨ª :

 

 

x = ;A!0 sin(!0t + ) = A!0 cos(!0t + +

 

v(t)

=

2 )

a(t)

=

x = ;A!02 cos(!0t + ) = A!02 cos(!0t + + ):

®®â¢¥âáâ¢ãî騥 £à 䨪¨ ¯à¥¤áâ ¢«¥­ë ­ à¨á. 19.8 (¤«ï ¯à®áâ®âë ¬ë ¯®«®¦¨«¨ = 0). ¨¤­®, ç⮠᪮à®áâì ¨ ã᪮७¨¥ â ª¦¥ ¨§¬¥­ï-

îâáï ¯® £ ମ­¨ç¥áª®¬ã § ª®­ã, ¯à¨ç¥¬ ¬¯«¨â㤠᪮à®áâ¨ à ¢­ A!0, ¬¯«¨â㤠ã᪮७¨ï | A!02. ª®à®áâì ®¯¥à¥¦ ¥â ᬥ饭¨¥ ¯® ä §¥ ­ =2, ã᪮७¨¥ ­ 室¨âáï ¢ ¯à®â¨¢®ä §¥ ¯® ®â­®è¥­¨î ª ᬥ饭¨î.

â® ®§­ ç ¥â, çâ® ¢ â®â ¬®¬¥­â, ª®£¤ ᬥ饭¨¥ ¤®á⨣ ¥â ­ ¨¡®«ì襣® §­ 祭¨ï, ã᪮७¨¥ ¤®á⨣ ¥â ­ ¨¡®«ì襣® ¯® ¢¥«¨ç¨­¥ ®âà¨æ ⥫쭮£® §­ 祭¨ï, ¨ ­ ®¡®à®â.

19.3®åà ­¥­¨¥ í­¥à£¨¨ ¯à¨ £ ମ­¨ç¥áª¨å ª®«¥- ¡ ­¨ïå

¬­®¦¨¬ ãà ¢­¥­¨¥ (19.18) £ ମ­¨ç¥áª¨å ª®«¥¡ ­¨© ­

᪮à®áâì ¨§¬¥-

­¥­¨ï ¯¥à¥¬¥­­®© x:

 

x x + !2x x = 0:

(19.28)

0

 

19.3. ®åà ­¥­¨¥ í­¥à£¨¨ ¯à¨ £ ମ­¨ç¥áª¨å ª®«¥¡ ­¨ïå

439

¨á. 19.8: ¢¨á¨¬®áâì ®â ¢à¥¬¥­¨ ¯®«®¦¥­¨ï, ᪮à®á⨠¨ ã᪮७¨ï ª®«¥¡«î饩áï ¬ â¥à¨ «ì­®© â®çª¨.

¦¤®¥ ¨§ á« £ ¥¬ëå ¬®¦­® ¯à¥¤áâ ¢¨âì ª ª ¯à®¨§¢®¤­ãî:

x x =

d x2

 

d x2

 

 

2 x x =

 

2

 

dt

dt

 

â ª çâ® ãà ¢­¥­¨¥ (19.28) § ¯¨áë¢ ¥âáï ¢ ¢¨¤¥:

 

 

d

x2

x2

 

 

 

2 + !02 2 = 0:

(19.29)

 

dt

âáî¤ á«¥¤ã¥â, çâ® ¢¥«¨ç¨­ ¢ ᪮¡ª å ­¥ § ¢¨á¨â ®â ¢à¥¬¥­¨, â.¥.

á®åà ­ï¥âáï ¢ ¯à®æ¥áᥠª®«¥¡ ­¨©:

 

 

 

 

 

x2

+ !02 x2

= Const:

(19.30)

2

2

 

 

 

 

«ï ¢ëïá­¥­¨ï 䨧¨ç¥áª®£® á¬ëá« á®åà ­ïî饩áï ¢¥«¨ç¨­ë ¯à¨¬¥-

­¨¬ í⨠ᮮ⭮襭¨ï ª ¯à㦨­­®¬ã ¬ ïâ­¨ªã, ª®£¤ !02 = k=m. ¨¤¨¬, çâ® ãà ¢­¥­¨¥ (19.30) ¬®¦­® § ¯¨á âì ¢ ¢¨¤¥ áã¬¬ë ª¨­¥â¨ç¥áª®© í­¥à- £¨¨ £àã§ ¨ ¯®â¥­æ¨ «ì­®© í­¥à£¨¨ ᦠ⮩ ¯à㦨­ë:

mx2

+ kx2

= const:

(19.31)

2

2

 

 

ª¨¬ ®¡à §®¬, ­ ©¤¥­­ë© § ª®­ á®åà ­¥­¨ï ¥áâì ­¥ çâ® ¨­®¥, ª ª § ª®­ á®åà ­¥­¨ï ¯®«­®© í­¥à£¨¨ á¨á⥬ë. ­ «®£¨ç­®, ¤«ï í«¥ªâ஬ £­¨â- ­®£® ª®­âãà ¯¥à¥¬¥­­ ï x = Q, x = Q = I ¨ !02 = 1=LC. í⮬ á«ãç ¥

440 « ¢ 19. ®«¥¡ ⥫쭮¥ ¤¢¨¦¥­¨¥

ᮮ⭮襭¨¥ (19.30) ¯à¨­¨¬ ¥â ¢¨¤:

LI2

 

Q2

 

2

+

2C = const:

(19.32)

¥à¢ë© ç«¥­ | í­¥à£¨ï ¬ £­¨â­®£® ¯®«ï ¢ ª âã誥, ¢â®à®© | í­¥à£¨ï í«¥ªâà¨ç¥áª®£® ¯®«ï ¢ ª®­¤¥­á â®à¥. ­®¢ ¬ë ¯®«ã稫¨, çâ® á®åà ­ï- ¥âáï ¯®«­ ï í­¥à£¨ï ¢ á¨á⥬¥.

®§¢à é ïáì ª ®¡é¥© ä®à¬¥ (19.30) § ª®­ á®åà ­¥­¨ï í­¥à£¨¨ ¨ ¯®¤- áâ ¢«ïï áî¤ ®¡é¥¥ à¥è¥­¨¥ (19.23), ¯®«ãç ¥¬ § ª®­ë ¨§¬¥­¥­¨ï ¢® ¢à¥-

¬¥­¨ ª¨­¥â¨ç¥áª®© ¨ ¯®â¥­æ¨ «ì­®© í­¥à£¨© (¨«¨ ¨å

­ «®£®¢):

 

 

x2

A2!02

 

2

 

 

T

2 =

 

2

 

sin (!0t + )

 

 

 

!2x2

 

A2!2

2

 

 

U

 

0

 

 

 

0

 

 

2

=

 

2

 

cos

(!0t + )

 

 

 

 

 

 

A2!2

 

 

W

=

T + U

 

2

0 :

 

(19.33)

âáî¤ á«¥¤ã¥â, çâ®

1)ª¨­¥â¨ç¥áª ï ¨ ¯®â¥­æ¨ «ì­ ï í­¥à£¨¨ | ¯¥à¨®¤¨ç¥áª¨¥ ä㭪樨 ¢à¥¬¥­¨ á ¯¥à¨®¤®¬, à ¢­ë¬ ¯®«®¢¨­¥ ¯¥à¨®¤ ª®«¥¡ ­¨©

2)ª¨­¥â¨ç¥áª ï ¨ ¯®â¥­æ¨ «ì­ ï í­¥à£¨¨ ª®«¥¡«îâáï ¢ ¯à®â¨¢®ä §¥: ª®£¤ ª¨­¥â¨ç¥áª ï í­¥à£¨ï ¤®á⨣ ¥â ¬ ªá¨¬ã¬ , §­ 祭¨¥ ¯®â¥­-

æ¨ «ì­®© í­¥à£¨¨ ¬¨­¨¬ «ì­® ¨ ­ ®¡®à®â

3) ¢ ª®«¥¡ ⥫쭮© á¨á⥬¥ í­¥à£¨ï ¯¥à¨®¤¨ç¥áª¨ \¯¥à¥ª 稢 ¥âáï" ¨§ ®¤­®© ä®à¬ë ¢ ¤àã£ãî, ¯®«­ ï í­¥à£¨ï W = T + U á®åà ­ï¥âáï

4) ¯®«­ ï í­¥à£¨ï ª®«¥¡ ­¨© ¯à®¯®à樮­ «ì­ ª¢ ¤à âã ¨å ¬¯«¨âã¤ë ¨ ª¢ ¤à âã ç áâ®âë.

ª § ­­®¥ ¯à®¨««îáâà¨à®¢ ­® ­ à¨á. 19.9, ­ ª®â®à®¬ ¯®ª § ­ë ¨§¬¥- ­¥­¨ï ª¨­¥â¨ç¥áª®© ¨ ¯®â¥­æ¨ «ì­®© í­¥à£¨© ¤«ï ¯à㦨­­®£® ¬ ïâ­¨ª

¨ í«¥ªâ஬ £­¨â­®£® ª®­âãà .

19.4«®¦¥­¨¥ ¯ à ««¥«ì­ëå ª®«¥¡ ­¨©

®¦¥â á«ãç¨âáï â ª, çâ® ®á樫«ïâ®à ¯à¨­¨¬ ¥â ãç á⨥ ¢ ¤¢ãå ®¤¨- ­ ª®¢® ­ ¯à ¢«¥­­ëå ª®«¥¡ ­¨ïå á à §­ë¬¨ ¬¯«¨â㤠¬¨, ç áâ®â ¬¨ ¨ ­ ç «ì­ë¬¨ ä § ¬¨. áᬮâਬ á«®¦¥­¨¥ â ª¨å ª®«¥¡ ­¨©.

Соседние файлы в предмете Математический анализ