Edits to “Условие”, “Решение”, “Ответ”

astrosander edited
revision #15016 parent #15015 ← older
@@ -1,26 +1,21 @@
### Условие
−$3.5.34.$ Выяснить характер раскачки колебаний при $\omega = \omega_{0}$ можно, перейдя
−в выражении для координаты x(t) к пределу $\omega → \omega_{0}$ (см. ответ к задаче 3.5.32∗
−).
−Как объяснить, что амплитуда колебаний растет в этом случае пропорционально
−времени?
+$3.5.34.$ Выяснить характер раскачки колебаний при $\omega = \omega_{0}$ можно, перейдя в выражении для координаты x(t) к пределу $\omega → \omega_{0}$ (см. ответ к задаче 3.5.32*). Как объяснить, что амплитуда колебаний растет в этом случае пропорционально времени?
### Решение
+$$x(t) = \frac{F_{0}t}{m(\omega_{0} + \omega)}\sin\left(\frac{\omega_{0}+\omega}{2}t\right)$$
−$$x(t) = \frac{F_{0}t}{m
−(\omega_{0} + \omega)}sin(\frac{\omega_{0}+\omega}{2}t)$$
−
Или, если воспользоваться $\omega → \omega_{0}$
−$$x(t) = \frac{F_{0}t}{2m\omega_{0}}sin(\omega_{0}t)$$
+$$x(t) = \frac{F_{0}t}{2m\omega_{0}}\sin\omega_{0}t$$
Видно, что огибающая синуса возрастает линейно. Построим график решения:
![К задаче $3.5.33$|1161x774, 50%](../../img/3.5.33/Screenshot_53.png)
В системе нет потерь энергии, потому энергия, полученная осциллятором извне, будет накапливаться. Проявляться это будет в виде линейного увеличения амплитуды колебаний.
+
С точки зрения математики объяснение будет следующим: поскольку период биений $T_{биений} = \frac{\pi}{|\omega-\omega_{0}|}$ гораздо больше (в пределе бесконечный), чем любое другое наблюдаемое время , мы видим только самое начало первого биения, т.е. его линейный участок.
Для наглядности приведём графики при $\omega_{0}-\omega = 0.1\omega_{0}$ (Период биений в 10 раз больше собственного периода)
@@ -39,11 +34,8 @@Решение
![К задаче $3.5.34$|1238x623, 50%](../../img/3.5.34/Screenshot_57.png)
−
−
−
#### Ответ
Амплитуда вынужденных колебаний возрастает линейно
−$$x(t) = \frac{F_{0}t}{2m\omega_{0}}sin(\omega_{0}t)$$
+$$x(t) = \frac{F_{0}t}{2m\omega_{0}}\sin\omega_{0}t$$