Физика. Лекция 571.Затухающие колебания. 2 часть.

Здравствуйте, уважаемые обучающиеся. На этой лекции мы продолжим изучение затухающих колебаний. Основной результат мы получили на прошлой лекции и надо оценить, что же за результат мы получили. И так давайте вспомним, что мы получили на прошлой лекции.

И давайте мы с вами обратим внимание на циклическую частоту. Пример на вычисление циклической частоты затухания колебаний по заданной величине коэффициента затуханий.

Теперь давайте рассмотрим случай, когда коэффициент затуханий становится близким к циклической частоте или даже равным этому значение и вот давайте сейчас разберемся, что при этом будет происходить. Такие ситуации тоже бывают.

...колебания - это не всегда хорошо. Давайте, представим себе, что у нас автомобиль подвешен, просто, на пружинах, причем, никаких дополнительных средств гашения этих колебаний нет. Т.е каждое колесо подвешено на пружине. И когда автомобиль - это своеобразный пружинный маятник, при наезде на кочку силы сопротивления эти колебания гасят, колебания колес относительно корпуса автомобиля малы, то у нас автомобиль будет очень долго подпрыгивать, качаться и качать пассажира после того как он наехал на кочку или какую-то неровную дорогу. Значит, надо эти колебания как-то погасить, причем, желательно, чтобы эти колебания погасли как можно быстрее. И здесь самым выгодным является режим, когда затухания являются критическими. При критическом затухании оказывается, что кривая отклонения от положения равновесия быстрее всего приближается к нулю. Т.е возмущения, которые производятся на колебательную систему, например, на колеса автомобиля, когда он наехал на кочку гаснет быстрее всего. Если мы сделаем в амортизаторах (специальное устройство, которое гасит колебания) слишком большую силу сопротивления, то у нас режим затухающих колебаний будет закритическим и у нас амортизатор станет слишком жестким, т.е нас начнет трясти. Стало быть конструкторы автомобилей рассчитывают амортизаторы таким образом, что бы режим затухания был критическим или близким к критическому. Это необходимо при проектировании и конструировании автомобилей.

В измерительной технике - стрелочный прибор рамка в магнитном поле. К рамке прикреплена стрелка и мы начинаем пропускать ток через этот прибор. Рамка отклоняется и начинает колебаться. Мы же хотим, что бы эти колебания затухли как можно быстрее, что бы можно было посмотреть на стрелку и прочитать показания приборов. Если у нас режим затуханий докритический, то рамка и стрелка будут долго колебаться. Если закритический, то стрелка будет медленно-медленно ползти к последнему делению и вам в этом случае надоест ждать. А самый лучший случай, если затухание будет критическим. Тогда стрелка не совершая ни одного колебания максимально быстро станет на то деление шкалы, которое соответствует величине измеряемой этим прибором. И так что эти вещи имеют очень большое практическое значение.

Теперь давайте графики, которые мы отрисовали от руки давайте еще раз посмотрим, но уже реализованные в компьютерной программе, рассчитывающий график колебательного движения.

Вот то что мы должны были узнать по теории, но на самом деле - это еще не все, но, просто, кое-что по теории мы сейчас узнаем на примере одной из задач. Задача на определение по виду зависимостей, полученному на экране осциллографа определить величины коэффициента затуханий и циклической частоты.

И в заключении давайте обсудим какой физический смысл имеет величина характерное время затухания.

Характерное время затухания колебания - называется промежуток времени в течении, которого амплитуда колебаний уменьшается в число Эйлера раз.

На этом мы эту лекцию закончим.

Если тебе понравилось, подпишись на канал и поддержи автора