15.13
Рассмотрим деревянное бревно, плавающее на поверхности воды. Когда его толкают вниз и позволяют ему покачиваться вверх и вниз, он колеблется вокруг своего среднего положения. Со временем диссипативная сила уменьшает амплитуду колебаний, и это может быть описано уравнением затухающего гармонического движения.
При решении, если мнимая часть не равна нулю, получается общее решение дифференциального уравнения относительно положения и угловой частоты в пределах зависящей от времени огибающей экспоненциального затухания.
В зависимости от угловой частоты система демонстрирует различные типы демпфирования. Когда сила демпфирования мала, угловая частота напоминает собственную частоту. Поэтому в условиях недостаточного демпфирования система колеблется с затухающей амплитудой после совершения нескольких возможных циклов.
В критических условиях демпфирования демпфирующие и восстанавливающие силы равны, а угловая частота равна нулю, в результате чего колебания системы затухают в геометрической прогрессии.
С другой стороны, в условиях переувлажнения сила демпфирования относительно велика, что заставляет систему медленно достигать равновесия.
Если степень затухания в системе постепенно увеличивается, период и частота колебаний начинают изменяться, потому что затухание противодействует возвр…
Авторские права © 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.