* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
72
ОБЩАЯ МЕХАНИКА
где а определяется формулой (3-174), а угол а — формулами? sina«-°, а cosa-^-. ка (3-178)
Длина а называется амплитудой колебания, угол Ы -f- a — фазой колебания. Сами колебания, происходящие по закону (3-177), назы ваются гармоническими. Если, кроме силы Р с проекцией Р = — сх, к точке по той ж е оси Ох приложена постоянная сила с проекцией Q, то дифференциальное уравнение колебания имеет вид:
х
^ + at* Q Подстановка х = х' 4- -гтг—
1
т
2 r
(3-179)
сводит fc-m
d*x' это уравнение к -г-^ 4- я * ' = 0. ' at*
ЛГ'2
Jf'
2
Следовательно,
1
х ' = a' sin (я* 4- «'). где а ' =* - r | - f - i > 2 ,
sin а' — — ,
cos а =-7^-,, Таким образом, от добавления ла'
постоянной силы колеба
27 1 ния остаются гармоническими с тем же периодом 2т « • — , но центр колебания смещается в точку, в которой P + Q = « 0 , т . е. в точку возможного равновесия под действием обеих сил.
§ 3-58. Затухающие колебания
Если на точку, кроме силы Р с проекцией Р == — сх, действует сила сопротивления, направленная против скорости и по величине ей
х
пропорциональная, т . е. сила N с проекцией N вершает прямолинейное движения имеет вид: Ш где я
2
движение,
— X — , и точка со¬ х at то дифференциальное уравнение
+
2п
7П
+
k
2
x
°'
( 3 _ 1 8 0 )
определяется формулой (3-173) и 2л = — . т (3-181) (3-182) имеет (3-183)
При k2 _ а = о) > 0 и начальных данных to=0, XQ, V решение этого вид: х = Ье~ sin (и>/ + !?),
л 0 n t 2
уравнения
где ( . , + «*.)« О)
2 c t g P =
i ! o ± ^ . шдг
0
( 3
.
1 8 4 )
Движение носит колебательный характер. Скорость обращается в нуль в моменты г, находимые из уравнения tg К + Р) = £ . (3-185)