Składanie drgań harmonicznych

Nasza ocena:

3
Pobrań: 7
Wyświetleń: 798
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
Składanie drgań harmonicznych  - strona 1

Fragment notatki:

Składanie drgań harmonicznych odbywających się wzdłuż jednej prostej . Przypuśćmy   ,   że   x=Acos( ωt+ϕ)   opisuje   ruch   harmoniczny.   Poprowadzmy   oś   OX   (umownie  nazwaną oporową) i wykreślmy wektor Ao równy liczbowo amplitudzie A skierowany z punktu O  pod kątem  ϕ do osi OX. Jeżeli faza początkowa ma wartość dodatnią to kąt ϕ odmierzamy od osi  OX w kierunku przeciwnym do kierunku wskazówek zegara. Rzut wektora Ao na oś OX równa się  wychyleniu xo w momencie rozpoczęcia liczenia czasu (xo=Acos ϕ). ωo1=ωo2=ωo ; x1=A1cos(ωt+ϕ) ;  x2=A2cos( ωt+ϕ) ; x=Acos(ωt+ϕ) ; A2=A12+A22-2A1A2cos(1800-(ϕ2-ϕ1)) ; A2=A12+A22+2A1A2cos(ϕ2- ϕ1) ; A=pierw(A12+A22+2A1A2cos(ϕ2-ϕ1)) ; tgΦ=(A1cosϕ1+A2sinϕ2)/(A1cosϕ1+A2cosϕ2) ; I przez  arctg otrzymujemy  Φ ; x=AsinΦ ; Φ=ωot+Φ0 ; x=pierw((A12+A22+2A1A2cos(ϕ2-ϕ1))*cos(ωot+Φ0) ; | A1-A2| ≤A≤A1+A2 ; 1) ϕ1-ϕ2=0 A=A1+A2 ; 2)ϕ2-ϕ1=Π/2 A=pierw(A12+A22) ; 3)ϕ2-ϕ1=Π A=|A1-A2| .  Załóżmy, że drgania składowe zachodzą wzdłuż jednej prostej (zachodzą w tym samym kierunku)  ale moją różne okresy. Dla prostych rozważań zakładamy, że amplitudy drgań są takie same. |A’1|=| A1|=A1  ; x1=A1cos( ωo1+ϕ) ; x2=A2cos(ωo2+ϕ) ; x=Acos(ωo+ϕ) ; A=pierw(A12+A22+2A1A2cos(ωo2- ωo1)t)   ;   A2=2A12+2A12cos(ωo2-ωo1)t   ;   A2=2A12+2A12cos(ωo2-ωo1)t   ;   A2=2A12(1+cos(ωo2-ωo1)t)   ;  A2=2A12*2cos2(( ωo2-ωo1)/2)*t ; A=2A1|cos(ωo2-ωo1)/2)*t| ;  Φ=(Φ2-Φ1)/2+Φ1  ;  Φ=(ωo2+ωo1)t/2+ϕ  ;  X=2A1|cos( ωo2+ωo1)t/2|cos[(ωo2+ωo1)t/2+ϕ] ;  Jeżeli założymy, że  ω01+ωo2 mało różnią się od ωo1 to ω=ωo2-ωo1 jest małe w porównaniu ωo1+ωo2 i  drganie   wypadkowe   można   traktować   jako   ruch   harmoniczny   prosty   o   częstotliwości   kołowej  ( ωo2+ωo1)/2. Jednak amplituda a tego ruchu nie jest stała lecz powoli się zmienia z zależnością  A=2A1|cos( ωo2+ωo1)t/2| ,okres zmian τ=2Π/(ωo2-ωo1)  Składanie drgań wzajemnie prostopadłych Punkt   materialny   bierze   udział   w   dwóch   drganiach   wzajemnie   do   siebie   prostopadłych     o  jednakowych częstotliwości. Drgania są w osiach OX i OY. x=A1sin( ωot+ϕ1) ; y=A2sin(ωot+ϕ2).  Poszukajmy   toru   tego   punktu.   x/A1=sin( ωot+ϕ1)   ;   y/A2=sin(ωot+ϕ2)   ;  x/A1=sin ωotcosϕ1+cosωotsinϕ1  ;   y/A2=sinωotcosϕ2+cosωotsinϕ2  ;   x/A1sinϕ2=   sinωotcosϕ1sinϕ2+  cos ωotsinϕ1sinϕ2  ;   y/A2sinϕ1=   sinωotcosϕ2sinϕ1+   cosωotsinϕ2sinϕ1  ;   x/A1sinϕ2-   y/A2sinϕ1=  ... zobacz całą notatkę



Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz