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

MexLekcii2010prn

.pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
02.03.2016
Размер:
1.71 Mб
Скачать

17

§5. ( )

( ) ,

,

( ,

). ?

,

, . ,

,

,

dA

~

dA

= −βA , β – ,

 

 

dt

dt

“ ”, dA<0. :

dA

 

 

 

 

 

 

= −βdt

ln A − ln A

= −βt

A = A e−βt

.

(17)

 

A

0

 

0

 

 

 

 

 

 

 

: .

(17) t , β =1,

, , ≈2,7 .

, (

). β = 1τ

, ( , ,

 

t

 

 

), (17) :

 

.

A = A e

τ

 

0

 

 

 

, ,

(

, “ ”),

F = −α dx = −αv (α – ), dt

(2) (ma = F + F ):

m

d2x

+ α

dx

+ kx = 0

.

(18)

dt2

dt

 

 

 

 

 

, ,

( )

x = A e−βt sin ωt

.

(19)

0

 

 

: ω – ,

, α – .

(19) (18).

α β ( k – “ ” ,

141

17

k = mw20 , w0 – ),

(18) , (19) . 1- 2-

,

v = dx = A0we−βt cos wt - A0be−βt sin wt , dt

a= d2x = -A0w2e−βt sin wt - A0bwe−βt cos wt - A0bwe−βt cos wt + A0b2e−βt sin wt dt2

(18), , : [m(b2w2) – ab + k]sinwt + (aw–2mwb)coswt = 0.

 

sin i cos 0, 0

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1) m(b2w2) – ab + k = 0

 

 

 

 

 

| k= mw2

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

(2)

aw–2mwb = 0

b =

a

 

 

a = 2mb

 

(1)

2m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m(b2w2) – 2mb2 + m w2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a2

 

 

 

 

= 0

 

w =

 

w2 - b2 =

 

w2 -

 

 

. (20)

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

0

 

 

0

4m2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(20)

w0 b (

a). w w0.

1) : b<<w0 (b 0)

w»w0.

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

2p

 

2p

 

1

 

 

 

T0

 

 

æ

 

b

ö

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ç

 

 

÷

 

T =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

» T0

 

 

 

 

w2 -b2

=

w0 1 -b2

=

1 - b2

 

ç1

+

 

2 ÷

,

 

 

 

/ w2

/ w2

è

 

2w0

ø

 

 

 

0

 

 

 

 

 

0

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

> 0

.

 

 

 

 

2) : b£w0 (b»w0 , b>w0)

 

x

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b=3, w0=3,14

:

 

 

 

) t=0

A=A0 v = 0,

 

 

 

x(t)=A0e-3tcos(3,14t);

 

 

 

) t=0

=0 v = v =tga.

0

α

t

( ) –

:

1 2,

).

(t2t1=T ® t2=t1+T),

( . 17):

142

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17

 

 

A = A e−βt1

,

A º A

+T

= A e−βt2

= A e−β(t1 +T )

= A e−βt1 e−βT ;

 

 

 

t1

0

 

 

t

2

t1

0

0

 

 

 

0

 

 

 

At

 

 

A e−βt1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

= eβT

= const , Þ

 

 

At

1

 

= bT =

a

T

 

 

 

=

0

 

 

 

 

 

q = ln

 

 

 

 

, (21)

A

 

 

A e−βt1

× A e−βT

 

A

 

 

 

2m

+T

 

 

 

 

 

 

 

+T

 

 

t1

 

0

 

 

0

 

 

 

 

 

 

t1

 

 

 

,

.

b , b = 1t ,

:

q = bT =

T

Þ

1

=

t

= Ne

q =

1

.

(22)

t

q

 

 

 

 

 

T

 

Ne

 

: , ,

Ne ,

. ,

, ,

.

(

, ,

) (

).

A

x(t)

 

Acosα

Aexp(-βt)

 

0

t

 

-A

 

143

18

18.

. . . -

. . .

. . .

. . )

§1.

, ,

,

. ,

.

,

, .

, .

,

.

.

, , ,

, – .

, , ,

,

( ).

, ( )

, .

,

. .

,

F= F0×cosw1t,

( ),

“ ” – .

2- :

m

d2x

+ a

dx

+ kx = F cos w t

 

(1)

 

 

 

 

 

 

 

dt2

 

 

dt

 

0

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

a=2b k= mw2

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

d2x

 

 

dx

+ w2x =

F

cos w t .

 

 

 

 

+

2b

 

 

0

(1 )

 

 

 

 

 

 

 

dt2

 

 

dt

 

0

m

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2- .

,

+ ,

144

18

= 0 tcos(wt) = A e−βt cos(

w2

- b2 t)

( )

0

0

 

 

– ,

. 17, (18) (19) ); x – (

) .

,

w1: x =Acos(w1t+j), ( )

j

.

 

(1 ),

( ., ,

:

. “ ”, .1, .: , 1973 ., .254-261.):

A =

F0

 

 

 

 

1

 

 

=

 

 

 

F0

 

 

 

,

 

(2)

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(w02 - w12 )2 + 4b2w12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m2 (w02 - w12 )2 + a2w12

 

 

 

 

 

 

 

2bw1

aw1

 

 

 

 

æ

2bw1

ö

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ç

÷

 

tg j = -

 

 

= -

 

 

 

;

j = -arctgç

 

 

÷.

(3)

2

2

2

 

2

2

2

 

 

 

 

w0 - w1

m(w0 - w1 )

è w0

- w1

ø

 

( ) ( (2) (3)) ( )

(1 ), . ( )

,

( ). ,

et, ( ) ,

. ( ).

§2. .

, ,

w1.

F0,

w0

b, .

, j

.

:

w1 w0 ,

( ):

w1 w0 , ,

, – .

(b 0), w , (2),

w0. ,

: ( w1=0 = ).

( w1) 0:

145

18

 

d

[(w2

- w2 )2

+ 4b2w2

= 2(w2

- w2 ) ×(-2w ) + 8b2w ,

 

 

 

dw1

0

1

1

 

 

 

0

 

 

1

 

 

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2(w2

- w2 ) ×(-2w ) + 8b2w

p

= 0 - w2

+ w2

+ 2b2 = 0

0

p

p

 

 

 

 

 

0

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

: w

p

= ±

 

w2 - 2b2

;

“ ”

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

, ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w =

 

w2

- 2b2

 

 

 

(4)

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

0

 

 

 

 

 

 

 

, b,

b=a/2 , w w0, b=0

.

 

w1=w (

w2

= w2

- 2b2 )

(2) :

1

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ap =

F0

 

 

.

 

 

(5)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2mb w2

- b2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

(4) (5) , b=0 w =w0,

.

 

 

 

 

( 2, .

1)

 

( –

).

A(ω)

 

 

 

 

 

 

 

β1

 

(β )

 

β

2

 

2

 

 

 

f0 2

 

β3

 

 

mω0

 

 

 

 

ω (β

)

ω (β )

 

3

 

 

1

 

 

 

ω (β2) ω0

 

ω

w

0,

,

. 2b2>w02,

.

(b<<w0)

. 1

Ap »

F0

.

(5 )

2mbw0

ω0=1,41;

 

 

 

β1=0,18, β2=0,35, β3=0,55.

“ ” (

 

) f0,

F0

,

x

 

 

f

0

2

k

 

f0

 

 

=

 

 

= { f0=kx, w =

 

} =

 

.

 

k

m

mw2

 

0

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

(4) (5): w =0 ( , 1- ) w20 = 2b2 ,

A

º A

=

F0

=

F0

. (5 )

2b2m

mw2

p

0

 

 

 

 

 

 

 

0

 

0, , f0 = F0:

146

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

 

Ap

 

F

 

 

f

 

 

mw2

 

w

 

1 2p

 

p

 

p

= Q

 

 

 

 

=

0

 

 

 

0

=

0

 

=

0

=

 

 

 

=

 

=

 

(6)

 

x

 

2mbw

 

 

 

2

2mbw

 

 

2b T

bT

q

 

0

 

0

 

mw

 

0

2b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

0

 

0

 

 

 

 

, =b 0

 

). Q

.

,

(

!). , , 1/ = N ,

Q = N .

(6 )

(N – ). –

 

,

. ( ) ,

.

§3.

, ,

j 0 . j(w)

(3), . 2)

). w0 j /2 (90 ). b 0, w <w0

j /2; w »w0 j /2.

, , ,

 

(v = w)

 

 

 

 

F0

(F=F0coswt), ( ):

 

 

 

 

 

 

 

= cos(wt+j),

 

v =

dx

= -Awsin(wt + j) ,

 

–sin(wt +

p

) = cos wt ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v = wcoswt = v coswt.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(3) (4),

 

( b>0)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2b

w2

- 2b2

 

 

 

w2

- 2b2

 

w

 

 

 

æ w

 

ö

 

tg j

= -

 

 

0

 

 

 

 

=

 

0

 

=

p

;

j

= arctgç

 

p

÷.

 

p

 

 

2

2

 

- 2b

2

)

 

 

 

b

 

b

p

ç

b

÷

 

 

 

w0

- (w0

 

 

 

 

 

 

 

è

ø

ϕ(ω)

 

 

 

π/2

β3

 

 

 

 

 

 

β1

ω0

 

 

 

ω

 

 

β1

 

 

β2

 

 

 

-π/2

+π

 

β3

 

 

. 2 .

tgϕ(ω)

β3

 

β1

 

ω0

ω

 

β1

 

β2

 

β3

147

18

. 2 . ω0=3,14

β1=0,5 , β2=1 β3=2.

,

,

, L,

R ( ). ,

.

, +UR+UC=0.

,

 

E

= L

dI

, U

C

=

q

,

I =

dq

,

UR=RI, (q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dt

 

 

 

C

 

dt

 

 

),

L

d2q

+ R

dq

+

1

 

q = 0 – :

dt

2

dt

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L m, R α, 1/C k;

, ,

( R=0)

ω2 =

1

 

,

 

 

 

T = 2π

 

.

 

 

 

LC

 

 

 

 

 

LC

148

19

19.

( ). . , ,

. .

. . .

. . .

.

§1. ,

– ,

, ,

, ( ),

, ,

.

, ,

, ,

, .

,

, “ ” ,

,

.

.

,

sinωt , ,

= sinωt,

( ). ,

r

r

r

r

 

, ( x

v ) ( x

|| v ),

 

.

 

,

 

,

( ,

) , –

. ,

, ,

, .

.

, (

) .

,

x=Acosωt, t=0 , , =0

149

19

( , ;

),

Y . t=t1

=0 ( ) ( )

, t1 ( )

t1 :

, “ ” , tt1.

, :

x

= Acos w(t - t ) = Acos w(t -

y

)

(1)

 

1

1

c

 

 

 

 

, ).

, – t .

( , ) .

) , t=0

( , t=const,

 

)

y

 

2p

 

y

 

2p

 

 

x = Acos w

= Acos

 

= Acos

y = Acos ky ,

(1 )

 

 

 

 

1

c

 

T c

 

l

 

 

 

 

 

l= × – ( , – ), k=2 /l – ( 2 ).

(1 ) , : 1=f( ).

) , =0

x1 = Acos wt – .

x = Acos w(t -

y

) = Acos(wt - w

y

) = Acos(wt - ky) ,

(1 )

 

 

 

c

 

c

 

– ( ) ,

, ( ) –

, –

 

, .

 

 

 

 

 

 

2p

 

 

 

2pn

 

c =

l

= ln =

lw

 

=

w

;

k =

=

w

=

.

 

2p

 

l

c

 

 

T

 

k

 

 

 

c

(1) :

 

2p

 

y

æ t

 

y ö

 

x(y,t) = A cos

 

(t -

 

) = Acos 2

 

-

 

÷

,

T

c

 

 

 

 

è T

 

l ø

 

– , l – .

.

r

, (±Dr), .

, , , ,

. ( )

150

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]