* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
ГЛ. I V ]
ВЫНУЖДЕННЫЕ
КОЛЕБАНИЯ
95
Определим теперь кинетическую энергию нашей системы: _m(dx
2
(^)р
U
2
*
=
/ m . ы (no» — p ) -- * Я 2 • ?
2 2 2
0 0 5 2
^
~
e )
*
( 6 5
>
Эта величина обращается в максимум при cos (pt— е) = 1 . Н о в колеба тельном движении максимум кинетической энергии сопровождается нулеах вым значением потенциальной энергии U = —— (при л: = 0 ) . Таким
2 2 p
образом максимум кинетической энергии дает в то же время полную энергию нашей системы. Итак, полная энергия
и
^-ТГ~ 2т
Ъ (^ _р2)2_^^2р2
2 о
-75 = 7 T Z & 9 к 2mk
J 2 2
S l n 2 s
у
(66)
Наибольшее значение энергии получится при резонансе; тогда ведь р = п и s i n 6 = 1 . Таким образом условие резонанса определяет собой макси мум энергии нашей системы. Это надо понимать так. Пусть на нашу систему действует принуждающая сила Х sin pt. Будем непрерывно ме нять p сохраняя Х неизменным, тогда наибольшая энергия в колеблю щейся системе окажется при р — п^. Итак:
0 0 t 0
i/ =?/ sin e*.
2 T 0
(66&) в долях максимальной, то
Если мы условимся выражать уравнение (66) принимает вид: Т = = ту- = Sin* 6 = ]
и
энергию
^ (n? — p )
2 2
. + kp
2 2
(66^
о
Это есть уравнение так называемой резонансной кривой. Введем в это уравнение новую переменную тоты принуждающего колебания (отношение час¬
к частоте собственных колебаний), для
4 0
чего разделим числитель и знаменатель на /7 :
1 =
W
<№»)
( i - w + . E ( i ) *
Это выражение еще более упрощается, если ввести так называемый логарифмический декремент затухания [гл. И, уравнение ( 3 3 ) ] :