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Механика.Методика решения задач

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ȽɅȺȼȺ 8. ɋɜɨɛɨɞɧɵɟ ɢ ɜɵɧɭɠɞɟɧɧɵɟ ɤɨɥɟɛɚɧɢɹ

271

Ƚɚɪɦɨɧɢɱɟɫɤɢɟ ɤɨɥɟɛɚɧɢɹ – ɩɪɨɰɟɫɫ, ɩɪɢ ɤɨɬɨɪɨɦ ɮɢɡɢɱɟ-

ɫɤɚɹ ɜɟɥɢɱɢɧɚ [(t) ɦɟɧɹɟɬɫɹ ɩɨ ɝɚɪɦɨɧɢɱɟɫɤɨɦɭ ɡɚɤɨɧɭ

(ɫɦ.

ɪɢɫ. 8.3).

[(t)

T

 

 

t

Ɋɢɫ. 8.3. Ɂɚɜɢɫɢɦɨɫɬɶ ɨɛɨɛɳɟɧɧɨɣ ɤɨɨɪɞɢɧɚɬɵ [(t) ɨɬ ɜɪɟɦɟɧɢ ɜ ɫɥɭɱɚɟ ɝɚɪɦɨɧɢɱɟɫɤɢɯ ɤɨɥɟɛɚɧɢɣ

ɋɜɨɛɨɞɧɵɟ (ɫɨɛɫɬɜɟɧɧɵɟ) ɤɨɥɟɛɚɧɢɹ – ɤɨɥɟɛɚɧɢɹ ɫɢɫɬɟɦɵ,

ɩɪɟɞɨɫɬɚɜɥɟɧɧɨɣ ɫɚɦɨɣ ɫɟɛɟ (ɩɪɢ ɩɨɫɬɨɹɧɧɵɯ ɜɧɟɲɧɢɯ ɭɫɥɨɜɢɹɯ).

8.1.1. ɋɨɛɫɬɜɟɧɧɵɟ ɝɚɪɦɨɧɢɱɟɫɤɢɟ ɤɨɥɟɛɚɧɢɹ

ɍɪɚɜɧɟɧɢɟ ɫɨɛɫɬɜɟɧɧɵɯ ɝɚɪɦɨɧɢɱɟɫɤɢɯ ɤɨɥɟɛɚɧɢɣ, ɤɨɬɨ-

ɪɨɟ ɫɥɟɞɭɟɬ ɢɡ ɭɪɚɜɧɟɧɢɣ ɞɜɢɠɟɧɢɹ ɦɟɯɚɧɢɱɟɫɤɨɣ ɫɢɫɬɟɦɵ, ɢɦɟɟɬ ɜɢɞ:

[ Z2[ 0

,

(8.1)

0

 

 

ɝɞɟ [ – ɨɞɧɚ ɢɡ ɨɛɨɛɳɟɧɧɵɯ ɤɨɨɪɞɢɧɚɬ – ɧɟɡɚɜɢɫɢɦɵɯ ɮɢɡɢɱɟɫɤɢɯ ɜɟɥɢɱɢɧ, ɨɩɪɟɞɟɥɹɸɳɢɯ ɩɨɥɨɠɟɧɢɟ ɬɟɥ ɫɢɫɬɟɦɵ; Z0 ɭɝɥɨ-

ɜɚɹ ɱɚɫɬɨɬɚ ɢ T

2S

ɩɟɪɢɨɞ ɫɨɛɫɬɜɟɧɧɵɯ ɝɚɪɦɨɧɢɱɟɫɤɢɯ ɤɨ-

Z

0

 

 

0

 

ɥɟɛɚɧɢɣ, ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɦɵɟ ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɫɬɢɤɚɦɢ ɫɢɫɬɟɦɵ.

Ɂɚɤɨɧ ɞɜɢɠɟɧɢɹ ɩɪɢ ɫɨɛɫɬɜɟɧɧɵɯ ɝɚɪɦɨɧɢɱɟɫɤɢɯ ɤɨɥɟɛɚɧɢɹɯ (ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɶ ɨɛɨɛɳɟɧɧɨɣ ɤɨɨɪɞɢɧɚɬɵ ɨɬ ɜɪɟɦɟɧɢ) – ɪɟɲɟɧɢɟ

ɭɪɚɜɧɟɧɢɹ ɫɨɛɫɬɜɟɧɧɵɯ ɝɚɪɦɨɧɢɱɟɫɤɢɯ ɤɨɥɟɛɚɧɢɣ:

 

[(t) Acos Z0t M0 .

(8.2)

Ɂɞɟɫɶ Z0t M0 ɮɚɡɚ ɤɨɥɟɛɚɧɢɣ; A ɚɦɩɥɢɬɭɞɚ ɢ M0

ɧɚ-

ɱɚɥɶɧɚɹ ɮɚɡɚ ɫɨɛɫɬɜɟɧɧɵɯ ɝɚɪɦɨɧɢɱɟɫɤɢɯ ɤɨɥɟɛɚɧɢɣ, ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɦɵɟ ɧɚɱɚɥɶɧɵɦɢ ɭɫɥɨɜɢɹɦɢ – ɡɧɚɱɟɧɢɹɦɢ ɮɢɡɢɱɟɫɤɨɣ ɜɟɥɢɱɢɧɵ

[0 { [ t t0 ɢ ɫɤɨɪɨɫɬɶɸ ɟɟ ɢɡɦɟɧɟɧɢɹ [0 { [ t t0 ɜ ɧɚɱɚɥɶɧɵɣ ɦɨɦɟɧɬ ɜɪɟɦɟɧɢ t0:

272

ɆȿɏȺɇɂɄȺ. ɆȿɌɈȾɂɄȺ Ɋȿɒȿɇɂə ɁȺȾȺɑ

 

 

 

 

 

 

§

 

·

2

 

 

A

[ 2

 

¨

[0

¸

,

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

¨

 

¸

 

 

 

 

 

 

 

 

 

© Z0

¹

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§

[

·

M

 

Z

 

t

 

arctg¨

0

¸ .

 

 

 

 

 

0

 

0

 

0

 

 

 

¨ Z [

¸

 

 

 

 

 

 

 

 

 

©

0 0

¹

(8.3)

(8.4)

ɋɤɨɪɨɫɬɶ ɢɡɦɟɧɟɧɢɹ ɨɛɨɛɳɟɧɧɨɣ ɤɨɨɪɞɢɧɚɬɵ [ (ɨɛɨɛ-

ɳɟɧɧɚɹ ɫɤɨɪɨɫɬɶ):

 

[(t) AZ0 sin Z0t M0 .

(8.5)

Ʉɚɤ ɜɢɞɢɦ, ɜ ɫɥɭɱɚɟ ɝɚɪɦɨɧɢɱɟɫɤɢɯ ɤɨɥɟɛɚɧɢɣ ɚɦɩɥɢɬɭɞɵ ɨɛɨɛɳɟɧɧɨɣ ɫɤɨɪɨɫɬɢ ɢ ɨɛɨɛɳɟɧɧɨɣ ɤɨɨɪɞɢɧɚɬɵ ɫɜɹɡɚɧɵ ɦɧɨɠɢɬɟɥɟɦ Z0 , ɚ ɮɚɡɚ ɨɛɨɛɳɟɧɧɨɣ ɫɤɨɪɨɫɬɢ ɨɩɟɪɟɠɚɟɬ ɮɚɡɭ ɨɛɨɛɳɟɧ-

ɧɨɣ ɤɨɨɪɞɢɧɚɬɵ ɧɚ S/2.

ɇɟɨɛɯɨɞɢɦɵɟ ɭɫɥɨɜɢɹ ɫɭɳɟɫɬɜɨɜɚɧɢɹ ɫɨɛɫɬɜɟɧɧɵɯ ɝɚɪɦɨɧɢɱɟɫɤɢɯ ɤɨɥɟɛɚɧɢɣ:

1)ɧɚɥɢɱɢɟ ɩɨɥɨɠɟɧɢɹ ɭɫɬɨɣɱɢɜɨɝɨ ɪɚɜɧɨɜɟɫɢɹ,

2)ɧɚɥɢɱɢɟ ɜɨɡɜɪɚɳɚɸɳɟɣ ɤɜɚɡɢɭɩɪɭɝɨɣ ɨɛɨɛɳɟɧɧɨɣ ɫɢɥɵ. ȼ ɤɚɱɟɫɬɜɟ ɩɪɢɦɟɪɚ ɪɚɫɫɦɨɬɪɢɦ ɤɨɥɟɛɚɧɢɹ ɩɪɭɠɢɧɧɨɝɨ, ɦɚ-

ɬɟɦɚɬɢɱɟɫɤɨɝɨ ɢ ɮɢɡɢɱɟɫɤɨɝɨ ɦɚɹɬɧɢɤɨɜ.

ɉɪɭɠɢɧɧɵɣ ɦɚɹɬɧɢɤ ɷɬɨ ɬɟɥɨ, ɩɪɢɤɪɟɩɥɟɧɧɨɟ ɤ ɧɟɜɟɫɨɦɨɣ ɩɪɭɠɢɧɟ (ɫɦ. ɪɢɫ. 8.4).

km

Fɭɩɪ

0 x

X

Ɋɢɫ. 8.4. ɉɪɭɠɢɧɧɵɣ ɦɚɹɬɧɢɤ

Ɋɚɫɫɦɨɬɪɢɦ ɫɥɭɱɚɣ ɝɨɪɢɡɨɧɬɚɥɶɧɨɝɨ ɪɚɫɩɨɥɨɠɟɧɢɹ ɩɪɭɠɢɧɧɨɝɨ ɦɚɹɬɧɢɤɚ ɧɚ ɝɥɚɞɤɨɣ ɝɨɪɢɡɨɧɬɚɥɶɧɨɣ ɩɨɜɟɪɯɧɨɫɬɢ. Ɉɫɶ X ɥɚɛɨɪɚɬɨɪɧɨɣ ɢɧɟɪɰɢɚɥɶɧɨɣ ɫɢɫɬɟɦɵ ɨɬɫɱɟɬɚ, ɫɜɹɡɚɧɧɨɣ ɫ ɝɨɪɢɡɨɧɬɚɥɶɧɨɣ ɩɨɜɟɪɯɧɨɫɬɶɸ, ɧɚɩɪɚɜɢɦ ɜɞɨɥɶ ɨɫɢ ɩɪɭɠɢɧɵ, ɚ ɟɟ ɧɚɱɚɥɨ

ȽɅȺȼȺ 8. ɋɜɨɛɨɞɧɵɟ ɢ ɜɵɧɭɠɞɟɧɧɵɟ ɤɨɥɟɛɚɧɢɹ

273

ɨɬɫɱɟɬɚ ɫɨɜɦɟɫɬɢɦ ɫ ɰɟɧɬɪɨɦ ɦɚɫɫ ɬɟɥɚ ɜ ɩɨɥɨɠɟɧɢɢ ɪɚɜɧɨɜɟɫɢɹ, ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɭɸɳɟɝɨ ɧɟɪɚɫɬɹɧɭɬɨɣ ɩɪɭɠɢɧɟ (ɪɢɫ. 8.4).

ɇɚ ɬɟɥɨ ɜ ɩɪɨɰɟɫɫɟ ɤɨɥɟɛɚɧɢɣ ɞɟɣɫɬɜɭɟɬ ɭɩɪɭɝɚɹ ɫɢɥɚ Fɭɩɪ ɫɨ

ɫɬɨɪɨɧɵ

ɩɪɭɠɢɧɵ,

ɭɞɨɜɥɟɬɜɨɪɹɸɳɚɹ

ɡɚɤɨɧɭ Ƚɭɤɚ (ɫɦ.

ɩ. 2.1. Ɍɟɨɪɟɬɢɱɟɫɤɢɣ

ɦɚɬɟɪɢɚɥ ɜ Ƚɥɚɜɟ 2).

ɍɪɚɜɧɟɧɢɟ ɞɜɢɠɟɧɢɹ

ɬɟɥɚ ɜ ɩɪɨɟɤɰɢɢ ɧɚ ɨɫɶ X ɜɵɛɪɚɧɧɨɣ ɫɢɫɬɟɦɵ ɨɬɫɱɟɬɚ ɢɦɟɟɬ ɜɢɞ:

 

kx ,

 

(8.6)

mx

 

ɝɞɟ m ɦɚɫɫɚ ɬɟɥɚ, k ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ ɠɟɫɬɤɨɫɬɢ ɩɪɭɠɢɧɵ. ɉɪɟɨɛɪɚɡɭɟɦ (8.6) ɤ ɜɢɞɭ ɭɪɚɜɧɟɧɢɹ ɝɚɪɦɨɧɢɱɟɫɤɢɯ ɤɨɥɟɛɚ-

ɧɢɣ:

 

k

(8.7)

 

 

 

 

x m x 0 .

ɋɪɚɜɧɢɜɚɹ (8.7) ɫ (8.1), ɞɥɹ ɭɝɥɨɜɨɣ ɱɚɫɬɨɬɵ ɤɨɥɟɛɚɧɢɣ ɩɪɭ-

ɠɢɧɧɨɝɨ ɦɚɹɬɧɢɤɚ ɩɨɥɭɱɢɦ:

 

Z0

 

 

k

.

(8.8)

 

 

 

 

 

 

m

 

Ɂɚɦɟɬɢɦ, ɱɬɨ ɩɪɢ ɜɟɪɬɢɤɚɥɶɧɨɦ ɪɚɫɩɨɥɨɠɟɧɢɢ ɩɪɭɠɢɧɧɨɝɨ ɦɚɹɬɧɢɤɚ ɟɝɨ ɱɚɫɬɨɬɚ ɧɟ ɢɡɦɟɧɢɬɫɹ. Ⱦɟɣɫɬɜɢɬɟɥɶɧɨ, ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ ɞɜɢɠɟɧɢɹ ɦɚɹɬɧɢɤɚ ɜ ɷɬɨɦ ɫɥɭɱɚɟ ɡɚɩɢɫɵɜɚɟɬɫɹ ɜ ɜɢɞɟ (8.7) ɩɪɢ ɜɵɛɨɪɟ ɧɚɱɚɥɚ ɨɬɫɱɟɬɚ ɜɟɪɬɢɤɚɥɶɧɨɣ ɤɨɨɪɞɢɧɚɬɵ ɬɟɥɚ ɜ ɩɨɥɨɠɟɧɢɢ ɟɝɨ ɪɚɜɧɨɜɟɫɢɹ.

Ɂɚɤɨɧɵ ɞɜɢɠɟɧɢɹ ɬɟɥɚ, ɩɪɢɤɪɟɩɥɟɧɧɨɝɨ ɤ ɩɪɭɠɢɧɟ, ɢ ɢɡɦɟ-

ɧɟɧɢɹ ɟɝɨ ɫɤɨɪɨɫɬɢ ɚɧɚɥɨɝɢɱɧɨ (8.2) ɢ (8.5) ɡɚɩɢɲɟɦ ɜ ɜɢɞɟ:

x(t)

Acos Z0t M0 ,

 

 

(8.9)

 

AZ0 sin Z0t M0 .

(8.10)

x(t)

Ʉɢɧɟɬɢɱɟɫɤɚɹ ɷɧɟɪɝɢɹ ɩɪɭɠɢɧɧɨɝɨ ɦɚɹɬɧɢɤɚ ɪɚɜɧɚ ɤɢɧɟɬɢɱɟ-

ɫɤɨɣ ɷɧɟɪɝɢɢ ɬɟɥɚ, ɩɪɢɤɪɟɩɥɟɧɧɨɝɨ ɤ ɩɪɭɠɢɧɟ:

 

 

2

(t)

 

2

2

 

 

E k (t)

 

 

mx

 

 

 

mA

Z0

sin2 Z0 t M0

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

kA2

sin2

Z0t M0 .

(8.11)

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɉɨɬɟɧɰɢɚɥɶɧɚɹ ɷɧɟɪɝɢɹ ɩɪɭɠɢɧɧɨɝɨ ɦɚɹɬɧɢɤɚ, ɪɚɫɩɨɥɨɠɟɧɧɨɝɨ ɝɨɪɢɡɨɧɬɚɥɶɧɨ, ɪɚɜɧɚ ɷɧɟɪɝɢɢ ɭɩɪɭɝɨɣ ɞɟɮɨɪɦɚɰɢɢ ɩɪɭɠɢɧɵ:

E p (t)

kx2 (t)

 

kA2

cos2 Z0t M0 .

(8.12)

2

2

 

 

 

274

ɆȿɏȺɇɂɄȺ. ɆȿɌɈȾɂɄȺ Ɋȿɒȿɇɂə ɁȺȾȺɑ

Ʉɢɧɟɬɢɱɟɫɤɚɹ ɢ ɩɨɬɟɧɰɢɚɥɶɧɚɹ ɷɧɟɪɝɢɢ ɩɪɭɠɢɧɧɨɝɨ ɦɚɹɬɧɢɤɚ ɢɡɦɟɧɹɸɬɫɹ ɜ ɩɪɨɬɢɜɨɮɚɡɟ ɩɨ ɝɚɪɦɨɧɢɱɟɫɤɨɦɭ ɡɚɤɨɧɭ ɫ ɱɚɫɬɨɬɨɣ 2Z0 ɢ ɨɞɢɧɚɤɨɜɵɦɢ ɚɦɩɥɢɬɭɞɚɦɢ (ɫɦ. ɪɢɫ. 8.5). Ɇɟɯɚɧɢɱɟɫɤɚɹ

ɷɧɟɪɝɢɹ ɩɪɭɠɢɧɧɨɝɨ ɦɚɹɬɧɢɤɚ, ɪɚɜɧɚɹ ɫɭɦɦɟ ɤɢɧɟɬɢɱɟɫɤɨɣ ɢ ɩɨɬɟɧɰɢɚɥɶɧɨɣ ɷɧɟɪɝɢɣ, ɨɫɬɚɟɬɫɹ ɩɨɫɬɨɹɧɧɨɣ ɜ ɩɪɨɰɟɫɫɟ ɤɨɥɟɛɚɧɢɣ:

E E

k

(t) E

p

(t)

 

kA2

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

(8.13)

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ek,p(t)

 

 

 

 

 

 

 

Ek(t)

 

Ep(t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

T/2

T

Ɋɢɫ. 8.5. Ɂɚɜɢɫɢɦɨɫɬɢ ɤɢɧɟɬɢɱɟɫɤɨɣ Ek ɢ ɩɨɬɟɧɰɢɚɥɶɧɨɣ Ep ɷɧɟɪɝɢɣ ɦɚɹɬɧɢɤɚ ɨɬ ɜɪɟɦɟɧɢ ɜ ɫɥɭɱɚɟ ɫɨɛɫɬɜɟɧɧɵɯ ɝɚɪɦɨɧɢɱɟɫɤɢɯ ɤɨɥɟɛɚɧɢɣ

Ɇɚɬɟɦɚɬɢɱɟɫɤɢɣ ɦɚɹɬɧɢɤ ɦɚɬɟɪɢɚɥɶɧɚɹ ɬɨɱɤɚ, ɩɨɞɜɟɲɟɧɧɚɹ ɧɚ ɧɟɜɟɫɨɦɨɣ ɧɟɪɚɫɬɹɠɢɦɨɣ ɧɢɬɢ ɜ ɩɨɥɟ ɫɢɥ ɬɹɠɟɫɬɢ (ɫɦ.

ɪɢɫ. 8.6).

 

 

 

 

 

Ɋɚɫɫɦɨɬɪɢɦ ɤɨɥɟɛɚɧɢɹ

ɦɚɬɟɦɚɬɢ-

 

 

 

 

 

 

ɱɟɫɤɨɝɨ ɦɚɹɬɧɢɤɚ ɨɬɧɨɫɢɬɟɥɶɧɨ ɝɨɪɢɡɨɧ-

 

D

ɬɚɥɶɧɨɣ ɨɫɢ, ɩɪɨɢɫɯɨɞɹɳɢɟ ɜ ɨɞɧɨɣ

 

l

ɩɥɨɫɤɨɫɬɢ.

 

 

 

F

ȼɵɛɟɪɟɦ

ɥɚɛɨɪɚɬɨɪɧɭɸ

ɢɧɟɪɰɢ-

 

 

 

 

ɚɥɶɧɭɸ ɫɢɫɬɟɦɭ ɨɬɫɱɟɬɚ, ɫɜɹɡɚɧɧɭɸ ɫ ɬɟ-

 

 

 

ɥɨɦ, ɤ ɤɨɬɨɪɨɦɭ ɩɨɞɜɟɲɟɧ ɦɚɬɟɦɚɬɢɱɟ-

 

 

 

ɫɤɢɣ ɦɚɹɬɧɢɤ.

Ɂɚɩɢɲɟɦ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ ɦɨ-

 

 

mg

ɦɟɧɬɨɜ (6.39) ɞɥɹ ɦɚɬɟɪɢɚɥɶɧɨɣ ɬɨɱɤɢ

 

 

 

 

 

ɨɬɧɨɫɢɬɟɥɶɧɨ ɨɫɢ, ɩɪɨɯɨɞɹɳɟɣ ɱɟɪɟɡ

Ɋɢɫ. 8.6. Ɇɚɬɟɦɚɬɢɱɟɫɤɢɣ

ɬɨɱɤɭ ɩɨɞɜɟɫɚ ɩɟɪɩɟɧɞɢɤɭɥɹɪɧɨ ɩɥɨɫɤɨ-

 

ɦɚɹɬɧɢɤ

ɫɬɢ ɤɨɥɟɛɚɧɢɣ ɦɚɹɬɧɢɤɚ (ɫɦ. ɪɢɫ. 8.6):

dL

M mg ,

(8.14)

dt

 

 

ȽɅȺȼȺ 8. ɋɜɨɛɨɞɧɵɟ ɢ ɜɵɧɭɠɞɟɧɧɵɟ ɤɨɥɟɛɚɧɢɹ

275

 

ml

2

 

 

ɝɞɟ L l(mlD)

 

D ɦɨɦɟɧɬ ɢɦɩɭɥɶɫɚ ɦɚɬɟɪɢɚɥɶɧɨɣ ɬɨɱɤɢ ɨɬ-

ɧɨɫɢɬɟɥɶɧɨ ɜɵɛɪɚɧɧɨɣ ɨɫɢ, D ɭɝɨɥ ɨɬɤɥɨɧɟɧɢɹ ɦɚɹɬɧɢɤɚ ɨɬ ɩɨɥɨɠɟɧɢɹ ɪɚɜɧɨɜɟɫɢɹ, m ɢ l ɦɚɫɫɚ ɢ ɞɥɢɧɚ ɦɚɬɟɦɚɬɢɱɟɫɤɨɝɨ ɦɚɹɬɧɢɤɚ, M mg mgl sin D ɦɨɦɟɧɬ ɫɢɥɵ ɬɹɠɟɫɬɢ, ɞɟɣɫɬɜɭɸɳɟɣ ɧɚ

ɦɚɬɟɪɢɚɥɶɧɭɸ ɬɨɱɤɭ ɨɬɧɨɫɢɬɟɥɶɧɨ ɬɨɣ ɠɟ ɨɫɢ.

ɉɪɢ ɦɚɥɵɯ ɭɝɥɚɯ ɨɬɤɥɨɧɟɧɢɹ ɦɚɹɬɧɢɤɚ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ (8.14) ɫɜɨɞɢɬɫɹ ɤ ɜɢɞɭ ɭɪɚɜɧɟɧɢɹ ɝɚɪɦɨɧɢɱɟɫɤɢɯ ɤɨɥɟɛɚɧɢɣ (8.1):

ml

2

 

 

 

mgl sinD ,

 

 

(8.15)

 

D

 

 

 

 

 

 

g

D

 

0 .

 

 

 

(8.16)

 

 

 

 

 

 

 

 

D l

 

 

 

 

ɋɪɚɜɧɢɜɚɹ (8.16) ɫ (8.1), ɞɥɹ ɭɝɥɨɜɨɣ ɱɚɫɬɨɬɵ ɤɨɥɟɛɚɧɢɣ ɦɚ-

ɬɟɦɚɬɢɱɟɫɤɨɝɨ ɦɚɹɬɧɢɤɚ ɩɨɥɭɱɢɦ:

 

Z0

 

 

 

 

 

g

.

 

 

 

 

(8.17)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l

 

 

 

 

 

 

 

Ɂɚɤɨɧɵ ɞɜɢɠɟɧɢɹ ɦɚɬɟɦɚɬɢɱɟɫɤɨɝɨ ɦɚɹɬɧɢɤɚ ɢ ɢɡɦɟɧɟɧɢɹ ɟɝɨ

ɭɝɥɨɜɨɣ ɫɤɨɪɨɫɬɢ ɚɧɚɥɨɝɢɱɧɨ (8.2) ɢ (8.5) ɡɚɩɢɲɟɦ ɜ ɜɢɞɟ:

 

D(t)

 

Acos Z0t M0 ,

(8.18)

 

 

 

 

 

 

AZ0 sin Z0t M0 .

(8.19)

D(t)

 

Ʉɢɧɟɬɢɱɟɫɤɚɹ ɷɧɟɪɝɢɹ ɦɚɬɟɦɚɬɢɱɟɫɤɨɝɨ ɦɚɹɬɧɢɤɚ ɪɚɜɧɚ ɤɢ-

ɧɟɬɢɱɟɫɤɨɣ ɷɧɟɪɝɢɢ ɦɚɬɟɪɢɚɥɶɧɨɣ ɬɨɱɤɢ, ɩɨɞɜɟɲɟɧɧɨɣ ɧɚ ɧɢɬɢ:

 

 

 

 

 

ml

2

2

 

mglA

2

 

 

E k

 

 

 

 

 

D

 

sin2 Z0t M0 .

(8.20)

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɉɨɬɟɧɰɢɚɥɶɧɚɹ ɷɧɟɪɝɢɹ ɦɚɬɟɦɚɬɢɱɟɫɤɨɝɨ ɦɚɹɬɧɢɤɚ ɪɚɜɧɚ ɷɧɟɪɝɢɢ ɦɚɬɟɪɢɚɥɶɧɨɣ ɬɨɱɤɢ ɜ ɩɨɥɟ ɫɢɥɵ ɬɹɠɟɫɬɢ Ɂɟɦɥɢ. ȿɫɥɢ ɡɚ ɧɨɥɶ ɨɬɫɱɟɬɚ ɩɨɬɟɧɰɢɚɥɶɧɨɣ ɷɧɟɪɝɢɢ ɩɪɢɧɹɬɶ ɩɨɥɨɠɟɧɢɟ ɪɚɜɧɨɜɟɫɢɹ ɦɚɹɬɧɢɤɚ, ɬɨ ɟɝɨ ɩɨɬɟɧɰɢɚɥɶɧɚɹ ɷɧɟɪɝɢɹ ɩɪɢ ɨɬɤɥɨɧɟɧɢɢ ɧɚ ɭɝɨɥ D ɪɚɜɧɚ:

E p mgl(1 cosD) #

mglA2

cos2 Z0t M0 .

(8.21)

 

2

 

 

Ʉɢɧɟɬɢɱɟɫɤɚɹ ɢ ɩɨɬɟɧɰɢɚɥɶɧɚɹ ɷɧɟɪɝɢɢ ɦɚɬɟɦɚɬɢɱɟɫɤɨɝɨ ɦɚɹɬɧɢɤɚ, ɬɚɤ ɠɟ ɤɚɤ ɢ ɜ ɫɥɭɱɚɟ ɩɪɭɠɢɧɧɨɝɨ ɦɚɹɬɧɢɤɚ, ɢɡɦɟɧɹɸɬɫɹ ɜ ɩɪɨɬɢɜɨɮɚɡɟ ɩɨ ɝɚɪɦɨɧɢɱɟɫɤɨɦɭ ɡɚɤɨɧɭ ɫ ɱɚɫɬɨɬɨɣ 2Z0 ɢ ɨɞɢɧɚɤɨ-

ɜɵɦɢ ɚɦɩɥɢɬɭɞɚɦɢ (ɫɦ. ɪɢɫ. 8.5). Ɇɟɯɚɧɢɱɟɫɤɚɹ ɷɧɟɪɝɢɹ ɦɚɬɟɦɚɬɢɱɟɫɤɨɝɨ ɦɚɹɬɧɢɤɚ ɧɟ ɢɡɦɟɧɹɟɬɫɹ ɜ ɩɪɨɰɟɫɫɟ ɤɨɥɟɛɚɧɢɣ ɢ ɪɚɜɧɚ:

276

 

 

 

 

 

ɆȿɏȺɇɂɄȺ. ɆȿɌɈȾɂɄȺ Ɋȿɒȿɇɂə ɁȺȾȺɑ

E

E

k

E

p

mglA2

 

 

 

 

(8.22)

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

Ɏɢɡɢɱɟɫɤɢɣ ɦɚɹɬɧɢɤ ɚɛɫɨɥɸɬɧɨ ɬɜɟɪɞɨɟ ɬɟɥɨ, ɩɨɞɜɟɲɟɧ-

ɧɨɟ ɜ ɩɨɥɟ ɫɢɥ ɬɹɠɟɫɬɢ (ɫɦ. ɪɢɫ. 8.7).

 

 

 

 

Ɋɚɫɫɦɨɬɪɢɦ

ɤɨɥɟɛɚɧɢɹ

ɮɢɡɢɱɟɫɤɨɝɨ

 

 

 

ɦɚɹɬɧɢɤɚ ɨɬɧɨɫɢɬɟɥɶɧɨ ɝɨɪɢɡɨɧɬɚɥɶɧɨɣ ɨɫɢ,

 

D

 

ɜ ɩɪɨɰɟɫɫɟ ɤɨɬɨɪɵɯ ɜɫɟ ɦɚɬɟɪɢɚɥɶɧɵɟ ɬɨɱɤɢ

 

l

 

ɮɢɡɢɱɟɫɤɨɝɨ ɦɚɹɬɧɢɤɚ ɞɜɢɠɭɬɫɹ ɜ ɩɚɪɚɥ-

 

J0

 

 

ɥɟɥɶɧɵɯ ɩɥɨɫɤɨɫɬɹɯ.

 

 

 

 

 

ȼɵɛɟɪɟɦ ɥɚɛɨɪɚɬɨɪɧɭɸ ɢɧɟɪɰɢɚɥɶɧɭɸ

 

 

mg

ɫɢɫɬɟɦɭ ɨɬɫɱɟɬɚ, ɫɜɹɡɚɧɧɭɸ ɫ ɬɟɥɨɦ, ɤ ɤɨɬɨ-

 

 

ɪɨɦɭ ɩɨɞɜɟɲɟɧ ɮɢɡɢɱɟɫɤɢɣ ɦɚɹɬɧɢɤ.

Ɂɚɩɢ-

Ɋɢɫ. 8.7. Ɏɢɡɢɱɟɫɤɢɣ

ɲɟɦ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ

ɦɨɦɟɧɬɨɜ (6.48) ɞɥɹ

ɚɛɫɨ-

 

ɦɚɹɬɧɢɤ

ɥɸɬɧɨ ɬɜɟɪɞɨɝɨ ɬɟɥɚ ɨɬɧɨɫɢɬɟɥɶɧɨ ɨɫɢ, ɩɪɨ-

 

 

 

 

ɯɨɞɹɳɟɣ ɱɟɪɟɡ ɬɨɱɤɭ ɩɨɞɜɟɫɚ ɩɟɪɩɟɧɞɢɤɭɥɹɪɧɨ ɩɥɨɫɤɨɫɬɢ ɤɨɥɟɛɚ-

ɧɢɣ ɦɚɹɬɧɢɤɚ (ɫɦ. ɪɢɫ. 8.7):

 

 

 

 

 

 

M mg .

 

 

 

 

 

(8.23)

JD

 

 

 

 

 

Ɂɞɟɫɶ D ɭɝɨɥ ɨɬɤɥɨɧɟɧɢɹ ɦɚɹɬɧɢɤɚ ɨɬ ɩɨɥɨɠɟɧɢɹ ɪɚɜɧɨɜɟɫɢɹ, J

ɦɨɦɟɧɬ ɢɧɟɪɰɢɢ ɮɢɡɢɱɟɫɤɨɝɨ ɦɚɹɬɧɢɤɚ ɨɬɧɨɫɢɬɟɥɶɧɨ ɜɵɛɪɚɧɧɨɣ

ɨɫɢ, M mg

 

mgl sin D ɦɨɦɟɧɬ ɫɢɥɵ ɬɹɠɟɫɬɢ,

ɞɟɣɫɬɜɭɸɳɟɣ ɧɚ

ɦɚɬɟɪɢɚɥɶɧɭɸ ɬɨɱɤɭ ɨɬɧɨɫɢɬɟɥɶɧɨ ɬɨɣ ɠɟ ɨɫɢ, m ɦɚɫɫɚ ɮɢɡɢɱɟ-

ɫɤɨɝɨ ɦɚɹɬɧɢɤɚ ɢ l ɪɚɫɫɬɨɹɧɢɟ ɨɬ ɰɟɧɬɪɚ ɦɚɫɫ ɦɚɹɬɧɢɤɚ ɞɨ ɬɨɱɤɢ

ɟɝɨ ɩɨɞɜɟɫɚ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɉɪɢ ɦɚɥɵɯ ɭɝɥɚɯ ɨɬɤɥɨɧɟɧɢɹ ɦɚɹɬɧɢɤɚ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ (8.23) ɫɜɨ-

ɞɢɬɫɹ ɤ ɜɢɞɭ ɭɪɚɜɧɟɧɢɹ ɝɚɪɦɨɧɢɱɟɫɤɢɯ ɤɨɥɟɛɚɧɢɣ (8.1):

 

 

mgl sinD .

 

 

 

 

(8.24)

JD

 

 

 

 

 

mgl

D

 

0 .

 

 

 

 

(8.25)

D

J

 

 

 

 

 

 

ɋɪɚɜɧɢɜɚɹ (8.25) ɫ (8.1), ɞɥɹ ɭɝɥɨɜɨɣ ɱɚɫɬɨɬɵ ɤɨɥɟɛɚɧɢɣ ɮɢ-

ɡɢɱɟɫɤɨɝɨ ɦɚɹɬɧɢɤɚ ɩɨɥɭɱɢɦ:

 

 

 

 

 

Z0

mgl

.

(8.26)

 

 

J

 

ɂɫɩɨɥɶɡɭɹ ɬɟɨɪɟɦɭ Ƚɸɣɝɟɧɫɚ ɒɬɟɣɧɟɪɚ (6.42), ɜɵɪɚɡɢɦ ɭɝɥɨɜɭɸ ɱɚɫɬɨɬɭ ɤɨɥɟɛɚɧɢɣ ɮɢɡɢɱɟɫɤɨɝɨ ɦɚɹɬɧɢɤɚ ɱɟɪɟɡ ɟɝɨ ɦɨɦɟɧɬ ɢɧɟɪɰɢɢ J 0 ɨɬɧɨɫɢɬɟɥɶɧɨ ɨɫɢ, ɩɪɨɯɨɞɹɳɟɣ ɱɟɪɟɡ ɰɟɧɬɪ ɦɚɫɫ ɩɚ-

ɪɚɥɥɟɥɶɧɨ ɨɫɢ ɜɪɚɳɟɧɢɹ:

ȽɅȺȼȺ 8. ɋɜɨɛɨɞɧɵɟ ɢ ɜɵɧɭɠɞɟɧɧɵɟ ɤɨɥɟɛɚɧɢɹ

277

Z0

 

mgl

.

(8.27)

J0

ml 2

 

 

 

Ɂɚɦɟɬɢɦ, ɱɬɨ ɜ ɫɥɭɱɚɟ ɦɚɬɟɦɚɬɢɱɟɫɤɨɝɨ ɢ ɮɢɡɢɱɟɫɤɨɝɨ ɦɚɹɬɧɢɤɨɜ ɜ ɤɚɱɟɫɬɜɟ ɨɛɨɛɳɟɧɧɨɣ ɤɨɨɪɞɢɧɚɬɵ ɜɵɫɬɭɩɚɟɬ ɭɝɨɥ ɨɬɤɥɨɧɟɧɢɹ ɦɚɹɬɧɢɤɚ ɨɬ ɩɨɥɨɠɟɧɢɹ ɪɚɜɧɨɜɟɫɢɹ.

Ɂɚɤɨɧɵ ɞɜɢɠɟɧɢɹ ɮɢɡɢɱɟɫɤɨɝɨ ɦɚɹɬɧɢɤɚ ɢ ɢɡɦɟɧɟɧɢɹ ɟɝɨ ɭɝ-

ɥɨɜɨɣ ɫɤɨɪɨɫɬɢ ɢɞɟɧɬɢɱɧɵ ɫɥɭɱɚɸ ɦɚɬɟɦɚɬɢɱɟɫɤɨɝɨ ɦɚɹɬɧɢɤɚ:

D(t)

Acos Z0t M0 ,

(8.28)

 

AZ0 sin Z0t M0 .

(8.29)

D(t)

Ʉɢɧɟɬɢɱɟɫɤɚɹ ɷɧɟɪɝɢɹ ɮɢɡɢɱɟɫɤɨɝɨ ɦɚɹɬɧɢɤɚ ɪɚɜɧɚ (ɫɦ. (7.7)

ɜ ɩ. 7.1. Ɍɟɨɪɟɬɢɱɟɫɤɢɣ ɦɚɬɟɪɢɚɥ Ƚɥɚɜɵ 7):

 

 

2

 

mglA

2

 

 

E k

JD

 

 

sin2 Z0t M0 .

(8.30)

2

2

 

 

 

 

 

ȿɫɥɢ ɡɚ ɧɨɥɶ ɨɬɫɱɟɬɚ ɩɨɬɟɧɰɢɚɥɶɧɨɣ ɷɧɟɪɝɢɢ ɩɪɢɧɹɬɶ ɩɨɥɨɠɟɧɢɟ ɪɚɜɧɨɜɟɫɢɹ ɦɚɹɬɧɢɤɚ, ɬɨ ɟɝɨ ɩɨɬɟɧɰɢɚɥɶɧɚɹ ɷɧɟɪɝɢɹ ɩɪɢ ɨɬɤɥɨɧɟɧɢɢ ɧɚ ɭɝɨɥ D ɦɨɠɧɨ ɡɚɩɢɫɚɬɶ ɜ ɜɢɞɟ:

E p

mgl(1 cosD) #

mglA2

cos2 Z0t M0 .

(8.31)

 

 

 

 

 

 

2

 

 

Ɇɟɯɚɧɢɱɟɫɤɚɹ ɷɧɟɪɝɢɹ ɮɢɡɢɱɟɫɤɨɝɨ ɦɚɹɬɧɢɤɚ ɪɚɜɧɚ:

 

E

E

k

E

p

mglA2

 

 

 

 

 

.

 

(8.32)

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.1.2. ɋɨɛɫɬɜɟɧɧɵɟ ɡɚɬɭɯɚɸɳɢɟ ɤɨɥɟɛɚɧɢɹ

ɍɪɚɜɧɟɧɢɟ ɞɜɢɠɟɧɢɹ ɜ ɫɥɭɱɚɟ ɫɨɛɫɬɜɟɧɧɵɯ ɡɚɬɭɯɚɸɳɢɯ ɤɨ-

ɥɟɛɚɧɢɣ ɢɦɟɟɬ ɜɢɞ:

 

[ (t) 2G[ Z02[ 0 ,

(8.33)

ɝɞɟ G ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ ɡɚɬɭɯɚɧɢɹ (ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬɫɹ ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɫɬɢɤɚɦɢ ɫɢɫɬɟɦɵ).

Ɋɟɲɟɧɢɹ ɭɪɚɜɧɟɧɢɹ (8.33) ɪɚɡɥɢɱɧɵ ɜ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɢ ɨɬ ɫɨɨɬɧɨɲɟɧɢɹ ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬɚ ɡɚɬɭɯɚɧɢɹ ɢ ɱɚɫɬɨɬɵ ɫɨɛɫɬɜɟɧɧɵɯ ɧɟɡɚɬɭɯɚɸɳɢɯ ɤɨɥɟɛɚɧɢɣ.

ɋɥɭɱɚɣ ɫɨɛɫɬɜɟɧɧɵɯ ɡɚɬɭɯɚɸɳɢɯ ɤɨɥɟɛɚɧɢɣ ɫ ɡɚɬɭɯɚɧɢɟɦ ɦɟɧɶɲɟ ɤɪɢɬɢɱɟɫɤɨɝɨ (G < Z0).

Ɂɚɤɨɧ ɞɜɢɠɟɧɢɹ ɜ ɷɬɨɦ ɫɥɭɱɚɟ ɢɦɟɟɬ ɜɢɞ (ɫɦ. ɪɢɫ. 8.8):

278

 

 

 

ɆȿɏȺɇɂɄȺ. ɆȿɌɈȾɂɄȺ Ɋȿɒȿɇɂə ɁȺȾȺɑ

[ (t)

Ae G t cos Zt M0 .

 

 

(8.34)

Ɂɞɟɫɶ Z

Z02 G 2 ɢ T

2S

 

 

2S

ɭɝɥɨɜɚɹ ɱɚɫɬɨɬɚ ɢ ɩɟ-

Z

 

Z02 G 2

 

 

 

 

ɪɢɨɞ ɡɚɬɭɯɚɸɳɢɯ ɤɨɥɟɛɚɧɢɣ.

[(t)

t

Ɋɢɫ. 8.8. Ɂɚɜɢɫɢɦɨɫɬɶ ɨɛɨɛɳɟɧɧɨɣ ɤɨɨɪɞɢɧɚɬɵ [(t) ɨɬ ɜɪɟɦɟɧɢ ɜ ɫɥɭɱɚɟ ɡɚɬɭɯɚɸɳɢɯ ɤɨɥɟɛɚɧɢɣ

Ʌɨɝɚɪɢɮɦɢɱɟɫɤɢɣ ɞɟɤɪɟɦɟɧɬ ɡɚɬɭɯɚɧɢɹ - – ɥɨɝɚɪɢɮɦ ɨɬ-

ɧɨɲɟɧɢɹ ɡɧɚɱɟɧɢɣ ɨɛɨɛɳɟɧɧɨɣ ɤɨɨɪɞɢɧɚɬɵ ɜ ɦɨɦɟɧɬɵ ɜɪɟɦɟɧɢ t ɢ t + T:

- { ln

[ (t)

GT .

[ (t T )

 

 

 

Ɂɚɦɟɬɢɦ, ɱɬɨ

 

ln

[(t)

NGT N- .

[(t NT )

 

(8.35)

(8.36)

Ɉɛɪɚɬɧɚɹ ɜɟɥɢɱɢɧɚ ɥɨɝɚɪɢɮɦɢɱɟɫɤɨɝɨ ɞɟɤɪɟɦɟɧɬɚ ɡɚɬɭɯɚɧɢɹ ɪɚɜɧɚ ɱɢɫɥɭ ɩɟɪɢɨɞɨɜ, ɡɚ ɤɨɬɨɪɵɟ ɚɦɩɥɢɬɭɞɚ ɤɨɥɟɛɚɧɢɣ ɭɦɟɧɶɲɢɬɫɹ ɜ e # 2.7 ɪɚɡ:

ln

[ (t)

N -

1 ,

 

1

N

e

.

(8.37)

 

[(t NeT )

e

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɋɪɟɞɧɹɹ ɦɟɯɚɧɢɱɟɫɤɚɹ ɷɧɟɪɝɢɹ ET ɡɚ ɩɟɪɢɨɞ T ɦɟɧɹɟɬɫɹ ɫɨ ɜɪɟɦɟɧɟɦ ɩɨ ɷɤɫɩɨɧɟɧɰɢɚɥɶɧɨɦɭ ɡɚɤɨɧɭ, ɩɨɫɤɨɥɶɤɭ ɩɨɬɟɧɰɢɚɥɶɧɚɹ

E p ɢ ɤɢɧɟɬɢɱɟɫɤɚɹ E k ɷɧɟɪɝɢɢ ɦɟɯɚɧɢɱɟɫɤɨɣ ɫɢɫɬɟɦɵ ɤɜɚɞɪɚɬɢɱɧɨ ɡɚɜɢɫɹɬ ɨɬ ɨɛɨɛɳɟɧɧɵɯ ɤɨɨɪɞɢɧɚɬ ɢ ɫɤɨɪɨɫɬɟɣ:

E

T

E k E p

E

e 2G t .

(8.38)

 

T

T 0

 

 

ɉɪɢ ɷɬɨɦ ɫɪɟɞɧɹɹ ɦɨɳɧɨɫɬɶ ɩɨɬɟɪɶ PT ɪɚɜɧɚ:

ȽɅȺȼȺ 8. ɋɜɨɛɨɞɧɵɟ ɢ ɜɵɧɭɠɞɟɧɧɵɟ ɤɨɥɟɛɚɧɢɹ

279

P

T

{

d E

 

 

d E T

2G E

e 2G t .

(8.39)

 

 

 

 

d t T

 

d t

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ⱦɨɛɪɨɬɧɨɫɬɶ ɤɨɥɟɛɚɬɟɥɶɧɨɣ ɫɢɫɬɟɦɵ Q ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬɫɹ ɨɬ-

ɧɨɲɟɧɢɟɦ ɫɪɟɞɧɟɣ ɡɚ ɩɟɪɢɨɞ ɦɟɯɚɧɢɱɟɫɤɨɣ ɷɧɟɪɝɢɢ ɫɢɫɬɟɦɵ ɤ ɫɪɟɞɧɟɣ ɦɨɳɧɨɫɬɢ ɩɨɬɟɪɶ:

Q { 2S

E T

2S

E0e 2G t

 

S S Z

 

 

 

 

 

 

 

-

 

.

(8.40)

P

T

T

2GE e 2G tT

GT

2G

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

ɋɥɭɱɚɣ ɚɩɟɪɢɨɞɢɱɟɫɤɨɝɨ ɞɜɢɠɟɧɢɹ ɫ ɡɚɬɭɯɚɧɢɟɦ ɛɨɥɶɲɟ

ɤɪɢɬɢɱɟɫɤɨɝɨ (G > Z0).

Ɂɚɤɨɧ ɞɜɢɠɟɧɢɹ ɜ ɷɬɨɦ ɫɥɭɱɚɟ ɡɚɩɢɫɵɜɚɟɬɫɹ ɜ ɜɢɞɟ:

§

G

2

Z

2

·

§

G

2

Z

2

·

 

 

¨G

 

0

¸t

¨G

 

0

¸t

,

(8.41)

[ (t) A e ©

 

 

 

¹

A e ©

 

 

 

¹

1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

ɝɞɟ A1 ɢ A2 – ɩɨɫɬɨɹɧɧɵɟ ɜɟɥɢɱɢɧɵ, ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɦɵɟ ɧɚɱɚɥɶɧɵɦɢ ɭɫɥɨɜɢɹɦɢ.

ȼ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɢ ɨɬ ɧɚɱɚɥɶɧɵɯ ɭɫɥɨɜɢɣ ɩɨɫɬɨɹɧɧɵɟ ɜɟɥɢɱɢɧɵ A1 ɢ A2 ɦɨɝɭɬ ɛɵɬɶ ɤɚɤ ɨɞɧɨɝɨ, ɬɚɤ ɢ ɪɚɡɧɵɯ ɡɧɚɤɨɜ.

ɉɪɢ A1 ! 0 ɨɛɨɛɳɟɧɧɚɹ ɤɨɨɪɞɢɧɚɬɚ [(t) ɦɨɧɨɬɨɧɧɨ ɫɬɪɟ-

A2

ɦɢɬɫɹ ɤ ɧɭɥɸ ɩɪɢ t o f (ɫɦ. ɪɢɫ. 8.9).

[(t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ɋɢɫ. 8.9. Ɂɚɜɢɫɢɦɨɫɬɶ ɨɛɨɛɳɟɧɧɨɣ ɤɨɨɪɞɢɧɚɬɵ [(t) ɨɬ ɜɪɟɦɟɧɢ

 

 

 

 

ɜ ɫɥɭɱɚɟ ɚɩɟɪɢɨɞɢɱɟɫɤɨɝɨ ɞɜɢɠɟɧɢɹ ɩɪɢ

A1

! 0

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

ɉɪɢ

A1

0 ɨɛɨɛɳɟɧɧɚɹ ɤɨɨɪɞɢɧɚɬɚ [ (t)

ɜ ɧɟɤɨɬɨɪɵɣ ɦɨ-

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɦɟɧɬ ɜɪɟɦɟɧɢ ɨɛɪɚɳɚɟɬɫɹ ɜ ɧɨɥɶ, ɡɚɬɟɦ ɞɨɫɬɢɝɚɟɬ ɥɨɤɚɥɶɧɨɝɨ ɷɤɫ-

280 ɆȿɏȺɇɂɄȺ. ɆȿɌɈȾɂɄȺ Ɋȿɒȿɇɂə ɁȺȾȺɑ

ɬɪɟɦɭɦɚ ɢ ɞɚɥɟɟ ɦɨɧɨɬɨɧɧɨ ɫɬɪɟɦɢɬɫɹ ɤ ɧɭɥɸ ɩɪɢ t o f (ɫɦ.

ɪɢɫ. 8.10).

[(t)

t

Ɋɢɫ. 8.10. Ɂɚɜɢɫɢɦɨɫɬɶ ɨɛɨɛɳɟɧɧɨɣ ɤɨɨɪɞɢɧɚɬɵ [(t) ɨɬ ɜɪɟɦɟ-

ɧɢ ɜ ɫɥɭɱɚɟ ɚɩɟɪɢɨɞɢɱɟɫɤɨɝɨ ɞɜɢɠɟɧɢɹ ɩɪɢ A1 0

A2

ɋɥɭɱɚɣ ɤɪɢɬɢɱɟɫɤɨɝɨ ɡɚɬɭɯɚɧɢɹ (G = Z0). Ɂɚɤɨɧ ɞɜɢɠɟɧɢɹ ɜ ɷɬɨɦ ɫɥɭɱɚɟ ɢɦɟɟɬ ɜɢɞ:

[ (t) ( A A t)e G t ,

(8.42)

1

2

 

ɝɞɟ A1 ɢ A2 – ɩɨɫɬɨɹɧɧɵɟ ɜɟɥɢɱɢɧɵ, ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɦɵɟ ɧɚɱɚɥɶɧɵɦɢ ɭɫɥɨɜɢɹɦɢ.

ȼɨɡɦɨɠɧɵɟ ɜɢɞɵ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɢ ɨɛɨɛɳɟɧɧɨɣ ɤɨɨɪɞɢɧɚɬɵ ɨɬ ɜɪɟɦɟɧɢ ɩɪɢ ɪɚɡɥɢɱɧɵɯ ɧɚɱɚɥɶɧɵɯ ɭɫɥɨɜɢɹɯ ɢɡɨɛɪɚɠɟɧɵ ɧɚ ɪɢɫ. 8.11.

[(t)

t

Ɋɢɫ. 8.11. Ɂɚɜɢɫɢɦɨɫɬɶ ɨɛɨɛɳɟɧɧɨɣ ɤɨɨɪɞɢɧɚɬɵ [(t) ɨɬ ɜɪɟɦɟɧɢ ɜ ɫɥɭɱɚɟ ɤɪɢɬɢɱɟɫɤɨɝɨ ɡɚɬɭɯɚɧɢɹ

ɇɟɡɚɜɢɫɢɦɨ ɨɬ ɫɨɨɬɧɨɲɟɧɢɹ ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬɚ ɡɚɬɭɯɚɧɢɹ G ɢ ɱɚɫɬɨɬɵ ɫɨɛɫɬɜɟɧɧɵɯ ɧɟɡɚɬɭɯɚɸɳɢɯ ɤɨɥɟɛɚɧɢɣ Z0 ɨɛɨɛɳɟɧɧɚɹ ɤɨɨɪɞɢɧɚɬɚ [(t) ɫɬɪɟɦɢɬɫɹ ɤ ɧɭɥɸ ɩɪɢ t o f .