Страница:Радио всем 1926 г. №01.djvu/9

Материал из РадиоВики - энциклопедии радио и электроники
Перейти к: навигация, поиск
Выкупить рекламный блок
Эта страница не была вычитана


Б. А. Давыдов.

Резонанс.

В. A. Davydov.

Re zonanco.

Лознакомйвшись с сущностью колебательного движения (см. „Радио Всем" ■№JV° 6 и 7), перейдем к изучению одного весьма важного явления из области этих движений. Явление это носит название резонанса колебаний. Постараемся это явление воспроизвести на опытах, из которых некоторые вы сумеете пов-орить сами. Повесим какой-нибудь груз, например, шарик на длинной нитке, у крещенной в точке А (черт, 1).

А

I .

I

' V '

  • 1 '

/ 1

/

Черт. 1.

В положении покоя шарик находится в точке I; если мы выведем его из этого положения и, отведя в положение II, отпустим,—шарик начнет совершать колебания, переходя от точки II через точку I к точке III и обратно.

Пусть период колебаний шарика разен 2 секундам, т.-е., иными словами, он сегез каждые две секунды, совершнв п.-все колебание, приходит в положение II. Положим теперь, что мы, как только шар к приходит в это положение, сообщаем ему рукой толчок в направлении стрелки на чертеже и, толкнув шарик, отводим руку в положение IV; наша рука совершает, таким образом, колебания между дюложе- нием И и IV.

Как вы сами можете заметить, проделывая этот опыт, что для того, чтобы шарик получал толчки как раз в тот момент, когда он находится в положении II, наша рука должна колебаться между положением II и IV таким образом, чтобы через каждые две секунды она, совершив полное колебание между положением И и IV, приходила бы в положение И; иными словами, период колебаний нашей рукн должен быть равен периоду колебаний шарика, т.-е. двум секундам.

Вот такое-то совпадение периодов двух колебательных движении (в нашем случае колебаний шарика и руки) и называется резонансом этих колебательных движений.

Ближайшим следствием "такого резонанса движений руки и шарика является то обстоятельство, что амплитуды (раз- махи) колебаний шарика будут все одинаковы. Графически колебания шарика мы сможем представить, поступая таким же

а д

Черт. 2.

образом, как это описано в статье „Колебания и волны" („Радио Всем" jvj 6), т.-е. откладывая по горизонтальной оси промежутки времени, а по вертикальной— соответствующее положение шарика. В результате мы получим чертеж 2.

Черт. S

7

Как видно из чертежа, амплитуды (раз- махи шарика) остаются все время равными друг другу (оагг бв — гд). Такого рода колебания, при которых ап плитуда все время сохраняет одну и ту же величину, называются незатухающими колебаниями.

Как на пример колебаний4 такого рода укажем на кзчяния маятника в часах: раз- махи маятника остаются все время одинаковыми, благодаря тому, что ему сообщаются толчки в такт его качаниям механизмом, приводимым в действие пружиной или гирей (черт. 3).

Положим теперь, что шарик в нашем опыте получает толчки не через две секунды, соответ. твуюшие его периоду, а через каждые 1 3/4 сек., иными словами; период колебаний шарика (2 сек.) не равен периоду колебаний нашей ру> и. В результате такого несовпадения периодов движений руки и шарика явится то, что размахи последнего будут становиться все меньше и меньше н, в конце концов, шарик остановится.

Графически этот случай колебаний шарика представлен на черт. 4.

Такого рода колебания с все уменьшающимися размахами называются затухающими. Укажем еще один пример резонанса колебательных движений.

На черт. 5 изображены две стейки, между которыми натянута нить HR с подвешенными к ней также на нитках двумя одинаковыми шариками А и Б. Сообщив шарику А толчок, мы заставили его колебаться; в виду того, что оба шарика связаны между собой нитью ВБ, шарик Б также начнет совершать колебания. Но размахи его колебаний будут меньше, чем размахи шарика А. Если же мы будем удлинять нить бв, на которой висит шарик Б, то заметим, что, по мере удлинения нити бв, увеличиваются и размахи шарика; такое увеличение размахов будет продолжаться до тех пор, пока длина нити бв не сделается равной длине нити шарика А. При дальнейшем увеличении нити бв размахи шарика Б снова начнут уменьшаться; таким образом, наибольшие размахи шарика Б будут иметь место при равенстве длин нитей обоих шариков.