11.11
Jeśli położenie układu jest zdefiniowane przez jedną zmienną niezależną, ma on jeden stopień swobody. Jego funkcję energii potencjalnej można następnie wykreślić w odniesieniu do tej zmiennej.
Gdy układ osiągnie równowagę, nachylenie funkcji w tym położeniu wynosi zero.
Stabilność konfiguracji równowagi można badać za pomocą drugiej pochodnej funkcji energii potencjalnej w odniesieniu do zmiennej.
Jeśli druga pochodna jest dodatnia, energia potencjalna jest minimalna, a układ znajduje się w stabilnej konfiguracji równowagi.
I odwrotnie, jeśli druga pochodna jest ujemna, energia potencjalna jest maksymalna. Oznacza to niestabilną konfigurację równowagi.
Jeśli druga pochodna jest równa zero, należy ocenić pochodne wyższego rzędu.
Jeśli pierwsza niezerowa pochodna jest dodatnia i ma równy porządek, konfiguracja równowagi jest stabilna.
Alternatywnie, jeśli pierwsza niezerowa pochodna jest ujemna i ma porządek nieparzysty lub parzysty, jest niestabilna.
Jeśli wszystkie pochodne wyższego rzędu mają wartość zero, system osiągnął równowagę neutralną. W tym przypadku funkcja energii potencjalnej pozostaje stała wokół położenia równowagi.
W dziedzinie inżynierii mechanicznej, systemy o jednym stopniu swobody stanowią podstawę szerokiego zakresu elementów elektrycznych i mechanicznych. K…
Prawa autorskie © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.