Page 158 -

В процессе колебаний 8.4 Маятники
металлического
шара плоскость
ПРОЕКТНАЯ ВЕРСИЯ
его колебаний Существует несколько видов маятников, например, мате-
сменила ориентацию матические, пружинные, физические и т. д.
(рисунок 8.19). Как
ты думаешь, почему В качестве примера механических колебаний рассмотрим
тело изменило движение груза, подвешенного на пружине.Такую простую
направление систему, в которой трение невелико, называют пружинным
колебаний по маятником. Возьмем движение пружины, один конец которой
Все права принадлежат АОО "Назарбаев Интеллектуальные школы"
сторонам?
закреплен на стене, а на другом конце закреплено тело массой
m (рисунок 8.20). Предположим, что тело может свободно
двигаться без трения по горизонтальной поверхности. В покое
тело находится в положении равновесия. Если мы сместим
тело вправо, то пружина растянется и в системе появится сила
упругости. По закону Гука, эта сила пропорциональна смеще-
нию тела, но противоположна по направлению. Следовательно,
если сместить тело влево, то сила будет направлена вправо в
сторону положения равновесия (рисунок 8.20 а). Если отпустить
тело на вытянутой пружине, оно начнет движение с ускоре-
нием к исходному положению. Направление силы упругости
Рисунок 8.19. Маятник
в Пантеоне и направление возникшего ускорения будут сонаправлены
со скоростью тела, поэтому скорость тела будет возрастать
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
до того, пока тело не дойдет до положения равновесия. При
■ маятник приближении к положению равновесия сила упругости на-
чинает уменьшаться (поскольку уменьшается смещение от
■ математический
маятник положения равновесия).
Обратим внимание на случай, когда значение смещения
Маятник —система, со- «положительное». При этом проекция ускорения будет «от-
вершающая колебания
вокруг неподвижной рицательной», то есть направление ускорения будет проти-
точки или неподвиж- воположно смещению. Ускорение, как уже было отмечено
ной оси под действием выше, прямо пропорционально смещению и записывается с
сил. помощью коэффициента пропорциональности. Коэффициент
пропорциональности в данном случае зависит от массы под-
вешенного груза и жесткости пружины. При этом коэффици-
ент пропорциональности ускорения и смещения называется
характеристикой колебательной системы.
По первому закону Ньютона, если тело приходит в положе-
ние равновесия, то сила упругости, оказывающая воздействие
на тело, становится равной нулю и тело продолжает движение
по инерции (рисунок 8.20 б). При движении из положения
равновесия влево пружина начинает сжиматься, возникающая
при этом сила упругости направлена в положение равновесия.
Поскольку сила упругости противоположна скорости движения

158