Вынужденные колебания пружинного маятника под действием внешней синусоидальной силы
К пружине жесткостью k = 10 Н/м подвесили груз массой m = 10 г и поместили систему в вязкую среду с коэффициентом сопротивления r = 0,1 кг/с. Сравните собственную и резонансную частоту системы. Определите амплитуду колебаний маятника при резонансе под действием синусоидальной силы с амплитудой F0 = 20 мН. Решение. 1. Собственная частота колебательной системы – это частота свободных колебаний в отсутствии трения. Собственная циклическая частота равна 2. Резонансная частота – это частота внешней вынуждающей силы, при которой амплитуда вынужденных колебаний резко возрастает. Резонансная циклическая частота равна Таким образом, резонансная частота равна 3. Резонансная амплитуда равна
|
, частота колебаний 
.
, где 
- коэффициент затухания, равный 
.
. Нетрудно видеть, что резонансная частота меньше собственной! Также видно, что чем меньше трение в системе (r), тем ближе резонансная частота к собственной.
.
