15.5
Рассмотрим блок массы m, соединенный с горизонтальной пружиной, размещенный над поверхностью без трения.
Результирующая сила, действующая на блок, представляет собой сумму силы, обусловленной его весом, нормальной силы и силы, действующей на пружину.
Поскольку вес и нормальная сила имеют одинаковую величину и противоположны по направлению, они компенсируют друг друга, и результирующая сила становится равной силе, возникающей под действием пружины.
Здесь величина силы пропорциональна первой степени смещения. Из-за этого систему пружина-масса называется линейным простым гармоническим осциллятором.
Используя второй закон Ньютона, сила может быть выражена в терминах ускорения.
Подставляя выражения для ускорения и перемещения, получается уравнение для угловой частоты.
Угловая частота также определяется как 2π за период колебаний.
Также обратной величиной периода является частота колебаний.
Жесткая пружина дает быстрые колебания и короткий период. Для сравнения, тяжелый объект имеет тенденцию производить вялые колебания и большой период.
Одна интересная характеристика гармонического движения (ГД) объекта, прикреплённого к пружине, заключается в том, что угловая частота, период и частот…
Авторские права © 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.