Решение на момент правки #15016 от , автор astrosander. Это не текущая версия.

Условие

3.5.34∗. Выяснить характер раскачки колебаний при можно, перейдя в выражении для координаты x(t) к пределу (см. ответ к задаче 3.5.32*). Как объяснить, что амплитуда колебаний растет в этом случае пропорционально времени?

Решение

Или, если воспользоваться

Видно, что огибающая синуса возрастает линейно. Построим график решения:

К задаче $3.5.33$
К задаче

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 биений 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 (Период биений в 10 раз больше собственного периода)

К задаче $3.5.34$
К задаче

При

К задаче $3.5.34$
К задаче

При

К задаче $3.5.34$
К задаче

При

К задаче $3.5.34$
К задаче

Ответ

Амплитуда вынужденных колебаний возрастает линейно