MEХANİKA

MEХANİKA MEХANİKA

abdikamalov.narod.ru
from abdikamalov.narod.ru More from this publisher
02.06.2013 Views

al terbelis da’wiri k ω = , m π = ω 2 T 260 (29.10) (29.11) bolg’an garmonikalıq terbelis jasaytug’ınlıg’ın bildiredi. Terbelis da’wiri T nın’ ma’nisi A amplitudasınan g’a’rezli emes. Bul qa’siyet terbelislerdin’ izoxronlıg’ı dep ataladı. Biraq izoxronlıq Guk nızamı orınlanatug’ın jag’daylarda g’ana orın aladı. Prujinanın’ u’lken sozılıwlarında Guk nızamı buzıladı. Bunday jag’daylarda terbelisler de izoxronlıq bolıwdan qaladı, yag’nıy terbelis da’wirinin’ amplitudag’a g’a’rezliligi payda boladı. Terbelistin’ amplitudası A menen baslang’ısh fazası δ nın’ (29.9)-differentsial ten’lemeden anıqlanıwı mu’mkin emes. Bul turaqlılar baslang’ısh sha’rtlerden anıqlanadı (mısalı daslepki awısıw x yamasa da’slepki tezlik x& shamaları boyınsha). (29.9)-differentsial ten’leme qa’legen baslang’ısh sha’rtler ushın orınlı boladı. Bul ten’leme biz qarap atırg’an sistemanın’ terbeliwinin’ barlıq kompleksin ta’ripleydi. Bul kompleksten aykın terbelis A menen δ nı beriw arqalı ayırılıp alınadı. Denenin’ potentsial ha’m kinetikalıq energiyaları mına ten’lemeler ja’rdeminde beriledi: 1 2 1 2 1 2 2 2 2 E pot = k x , E kin = m v = m x& (29.12) Bul energiyalardın’ ekewi de waqıttın’ o’tiwi menen o’zgeredi. Biraq olardın’ qosındısı E nin’ shaması turaqlı bolıp qalıwı kerek: 1 2 1 2 E = k x + m x& = const . 2 2 (29.13) Eger (29.1)-an’latpadan paydalanatug’ın bolsaq, onda (29.12)-formulalardan mınalarg’a iye bolamız: E pot yamasa (29.10) dı itibarg’a alsaq 1 2 2 1 = kA cos kin t 2 2 2 2 2 ( ω t + δ) , E = m ω A sin ( ω + δ) E kin 1 2 2 = k A sin t 2 Bul formulalardı mına tu’rde de jazıw mu’mkin: E pot ( ω + δ) 1 2 1 = kA kin t 4 4 2 [ 1+ cos2 ( ω t + δ) ] , E = kA [ 1- cos2 ( ω + δ) ] .

Bul ten’lemeler kinetikalıq energiya menen potentsial energiyalardın’ o’z aldına turaqlı 1 2 bolıp qalmaytug’ınlıg’ın, al ulıwmalıq orta kA ma’nisinin’ a’tirapında ekiletilgen tsikllıq 4 jiyilik 2 ω penen gramonikalıq terbelis jasaytug’ınlıg’ın ko’rsetedi. Kinetikalıq energiya maksimum arqalı o’tkende potentsial energiya nolge aylanadı. Al potentsial energiya maksimum arqalı o’tkende kinetikalıq energiya nolge aylanadı. Biraq tolıq energiya pot kin E E E = + turaqlı bolıp qaladı ha’m ol amplituda A menen mınaday baylanısqa iye: 1 2 2 E = kA . 261 (29.14) Joqarıda aytılg’anlardın’ barlıg’ın da bir erkinlik da’rejesine iye qa’legen mexanikalıq sistemanın’ garmonikalıq terbelislerine qollanıwg’a boladı. Bir erkinlik da’rejesine iye mexanikalıq sistemanın’ bir zamatlıq awhalı qanday da bir q shaması menen anıqlanadı. Bul shamanı ulıwmalasqan koordinata dep ataymız. Biz qarap atırg’an jag’dayda ulıwmalasqan koordinatanın’ ornın burılıw mu’yeshi, bazı bir sızıq boylap awısıw yamasa basqa shamalar iyelewi mu’mkin. Ulıwmalasqan koordinatanın’ waqıt boyınsha alıng’an tuwındısı q& ulıwmalasqan tezlik dep ataladı (8-paragaftı qaran’ız). Bir erkinlik da’rejesine iye mexanikalıq sistemanın’ terbelislerin u’yrengende baslangısh an’latpalar retinde Nyutonnın’ ten’lemesin eme, al energiyanın’ ten’lemesin paydalang’an qolaylı. A’dette bul ten’leme an’sat tu’rde du’ziledi. Sonın’ menen birge energiya ten’lemesi birinshi ta’rtipli differentsial ten’leme bolg’anlıqtan ekinshi ta’rtipli differentsial ten’leme bolg’an Nyuton ten’lemesinen a’dewir a’piwayı bolıp tabıladı. Meyli mexankikalıq sistemanın’ potentsial ha’m kinetikalıq energiyaları α 2 β 2 2 2 E pot = q , E kin = q& (29.15) formulaları menen berilgen bolsın. Bul an’latpalardag’ı α ha’m β lar araqalı on’ ma’niske iye turaqlılar belgilengen. Olar sistemanın’ parametrleri bolıp tabıladı. Bunday jag’dayda energiyanın’ saqlanıw nızamı α 2 β E = q + q& 2 2 2 = сonst (29.16) ten’lemesi tu’rinde jazıladı. Bul ten’leme (29.13) ten tek belgilewleri boyınsha ayrıladı, al matematikalıq jaqtan qarag’anımızda bunday ayırma hesh qanday a’hmiyetke iye bolmaydı. (29.13) penen (29.16) ten’lemeleri matematikalıq jaqtan birdey bolg’anlıqtan olardın’ ulıwmalıq sheshimlerinin’ birdey bolatug’ınlıg’ı ba’rshege tu’sinikli boladı. Sonlıqtan energiya ten’lemesi (29.16) tu’rine alıp kelinetug’ın bolsa, onda q 0 ( ω + δ) = q cos t formulasın alamız ha’m q ulıwmalasqan koordinatasının’ tsikllıq jiyiligi ω = α β

al terbelis da’wiri<br />

k<br />

ω = ,<br />

m<br />

π<br />

=<br />

ω<br />

2<br />

T<br />

260<br />

(29.10)<br />

(29.11)<br />

bolg’an garmonikalıq terbelis jasaytug’ınlıg’ın bildiredi. Terbelis da’wiri T nın’ ma’nisi A<br />

amplitudasınan g’a’rezli emes. Bul qa’siyet terbelislerdin’ izoxronlıg’ı dep ataladı. Biraq<br />

izoxronlıq Guk nızamı orınlanatug’ın jag’daylarda g’ana orın aladı. Prujinanın’ u’lken<br />

sozılıwlarında Guk nızamı buzıladı. Bunday jag’daylarda terbelisler de izoxronlıq bolıwdan<br />

qaladı, yag’nıy terbelis da’wirinin’ amplitudag’a g’a’rezliligi payda boladı.<br />

Terbelistin’ amplitudası A menen baslang’ısh fazası δ nın’ (29.9)-differentsial ten’lemeden<br />

anıqlanıwı mu’mkin emes. Bul turaqlılar baslang’ısh sha’rtlerden anıqlanadı (mısalı daslepki<br />

awısıw x yamasa da’slepki tezlik x& shamaları boyınsha). (29.9)-differentsial ten’leme qa’legen<br />

baslang’ısh sha’rtler ushın orınlı boladı. Bul ten’leme biz qarap atırg’an sistemanın’<br />

terbeliwinin’ barlıq kompleksin ta’ripleydi. Bul kompleksten aykın terbelis A menen δ nı beriw<br />

arqalı ayırılıp alınadı.<br />

Denenin’ potentsial ha’m kinetikalıq energiyaları mına ten’lemeler ja’rdeminde beriledi:<br />

1<br />

2<br />

1<br />

2<br />

1<br />

2<br />

2<br />

2<br />

2<br />

E pot = k x , E kin = m v = m x&<br />

(29.12)<br />

Bul energiyalardın’ ekewi de waqıttın’ o’tiwi menen o’zgeredi. Biraq olardın’ qosındısı E nin’<br />

shaması turaqlı bolıp qalıwı kerek:<br />

1 2 1 2<br />

E = k x + m x&<br />

= const .<br />

2 2<br />

(29.13)<br />

Eger (29.1)-an’latpadan paydalanatug’ın bolsaq, onda (29.12)-formulalardan mınalarg’a iye<br />

bolamız:<br />

E<br />

pot<br />

yamasa (29.10) dı itibarg’a alsaq<br />

1 2 2<br />

1<br />

= kA cos<br />

kin<br />

t<br />

2<br />

2<br />

2 2 2<br />

( ω t + δ)<br />

, E = m ω A sin ( ω + δ)<br />

E<br />

kin<br />

1 2 2<br />

= k A sin t<br />

2<br />

Bul formulalardı mına tu’rde de jazıw mu’mkin:<br />

E<br />

pot<br />

( ω + δ)<br />

1 2<br />

1<br />

= kA<br />

kin<br />

t<br />

4<br />

4<br />

2<br />

[ 1+<br />

cos2<br />

( ω t + δ)<br />

] , E = kA [ 1-<br />

cos2<br />

( ω + δ)<br />

]<br />

.

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!