Партнеры
Вход в систему
Яндекс.Метрика
on-line
Сейчас на сайте 0 пользователей и 29 гостей.

140. Маятник на пружине. Мы уже встречались и с пружинами, и с маятниками. А что получится, если груз маятника подвесить на пружине? Если мы точно подберем массу груза и упругость пружины, то будем иметь прекрасную модель связанных колебаний. Если оттянуть пружину строго вертикально, то, как и следовало ожидать, возникают вертикальные колебания, но скоро они прекращаются, и груз начинает раскачиваться подобно маятнику часов (рис.).


 Однако через некоторое время груз снова будет колебаться вертикально. Каким-то образом энергия в системе переходит от одного вида колебаний к другому. Как подобрать массу груза, а также упругость и длину пружины, чтобы в системе осуществлялся такой периодический переход энергии? Почему он вообще происходит и с какой частотой?

Ответ:
 Массу груза и упругость и длину пружины нужно подобрать так, чтобы частота чисто упругих колебаний совпадала с частотой чисто «маятниковых». Как только в системе начнутся колебания одного из этих типов, из-за изгиба пружины возникнут и другие колебания, и энергия колебаний первого типа будет «перекачиваться» колебаниям второго типа и наоборот.
 Аналогичная связь между двумя типами колебаний (изгибными и крутильными) крыла самолета одно время приводила к разрушению крыла (флаттер).
Флаттер (от англ. flutter − дрожание, вибрация) − сочетание самовозбуждающихся незатухающих изгибающих и крутящих колебаний крыла, других элементов конструкции самолёта, главным образом крыла в полёте, либо несущего винта вертолёта, возникающих при достижении некоторой скорости, зависящей от характеристик данного самолёта. Такие колебания способны разрушить самолёт.


Смотрите еще