Page 163 -
P. 163

периодты түрде өзгеріп отыратындығын ескеретін болсақ,                    Амплитудасы уақыт өте
           онда дененің кинетикалық және потенциалдық энергиялары                    азайып отыратын тер-
           да өзгеріп отырады. Толық механикалық энергия сақталады                   белістерді өшетін тер-
           десек, кинетикалық энергиясы артқанда потенциалдық энер-                  белістер деп атаймыз.
           гиясы кемиді немесе керісінше орындалады.
               Тербелістегі жүйенің (8.27-сурет) екіншісі тезірек тоқтайтын-
                       ЖОБАЛЫҚ НҰСҚА
           дығын бақылау қиын емес, яғни екінші жүйеде толық механика-             ЗЕРТТЕ
           лық энергиясы тез кемиді. Кез келген тербелмелі жүйе энергия            Серіппенің  қатаңдығы
           қоры болғанда ғана тербеле алатындығы белгілі. Маятникті                  бірдей, бірақ ілінетін де-
                                                                                   нелері  әртүрлі  (мысалы,
   Барлық құқықтар "Назарбаев Зияткерлік мектептері" ДБҰҰ-ға тиесілі
           тепе-теңдік қалыптан ауытқытайық (8.28-сурет). Жер бетінен
                                                                                   темір  шарик  және  пе-
           көтерілу биіктігі артқандықтан, жүйе потенциалдық энергияға             нопласт шарик, т.с.с.) екі
           ие болады. Онда толық механикалық энергия потенциалдық                    маятниктің тербелісін қа-
           энергияға тең болады да, жылдамдығы мен сәйкесінше кине-                растыр (8.27-сурет). Екеуін
           тикалық энергиясы нөлге айналады.                                       бір мезгілде бірдей ампли-
                                                                                   тудамен  тепе-теңдік  қа-
                                        W = mgh                             (8.24)  лыптан ауытқыта отырып
                                          тол
                                                                                   жібер. Не байқадың? Қай
               Денені жіберейік. Жер бетінен биіктігі кеми бастағаннан
                                                                                   жүйенің тербеліс уақыты
           жүйенің потенциалдық энергиясы азая бастайды да, кинети-
                                                                                   қысқа? Неліктен?
           калық энергиясы артады. Онда формуланы
                                         mυ 2           mυ  2
                                 mgh +      1  =  mgh +    2               (8.25)
                                      1              2
                                           2              2
           түрінде жазамыз, себебі, егер жүйеде үйкеліс күші болмаса,
           траекторияның кез келген нүктесінде: E +E  =const тең.
                                                       пот  кин
               Тепе-теңдік қалыпта жылдамдық максимал мәнге ие бола-
           ды, яғни толық энергия кинетикалық энергияға тең болады да,
           потенциалдық энергия нөлге тең болады (8.28-сурет).
                                mυ  2          mυ  2
                                        W =  +
                        mgh +      1  =  mgh       2                        (8.26)
                             1            тол 2
                                  2              2                                      8.27-сурет. Екі
               Жалпы бұл жағдайда толық механикалық энергияны құрай-                  маятниктің
           тын потенциалдық және кинетикалық энергиялар уақыт өте                     тербелісін бақылау
           жүйенің тербеліс периодына байланысты периодты түрде өз-
           геріп отырады. Потенциалдық және кинетикалық энергиялар-
           дың өзгеру периоды тербеліс периодынан екі есе кем болады.
               Серіппеге бекітілген дене тербелісіндегі энергияның түрле-
           нуіне назар аударайық (8.29-сурет). Денені оңға қарай тартайық,
           созылған серіппенің потенциалдық энергиясы деформациялану
           деңгейіне байланысты болады. Тепе-теңдік күйден ең үлкен
           ауытқуы A және – A (теріс мәні) болғандықтан, формула:                       8.28-сурет.
                                               kA 2                                   Энергияның түрленуі
                                        W =                                 (8.27)
                                          тол
                                                2
               Бұл жағдайда жылдамдық, сәйкесінше кинетикалық энергия
           нөлге тең. Дене тепе-теңдік күйге жеткенде ығысу нөлге тең



                                                                                                        163
   158   159   160   161   162   163   164   165   166   167   168