математика
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x cos x x2 sin x . |
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sin x x cos x x2 sin x . |
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C1 sin x C2 cos x cos x x sin x 2x sin x x2 cos x . |
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y(0) 0, y |
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0 . ɉɨɞɫɬɚɜɥɹɹ |
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y x cos x x2 sin x . |
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ɉɪɢɦɟɪ 6.4. Ɉɩɪɟɞɟɥɢɬɶ ɜɢɞ ɱɚɫɬɧɨɝɨ ɪɟɲɟɧɢɹ ɥɢɧɟɣɧɨɝɨ ɧɟɨɞɧɨɪɨɞɧɨɝɨ |
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ɞɢɮɮɟɪɟɧɰɢɚɥɶɧɨɝɨ ɭɪɚɜɧɟɧɢɹ, ɟɫɥɢ ɢɡɜɟɫɬɧɵ ɤɨɪɧɢ k1 |
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k2 |
3 2i |
ɟɝɨ |
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ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɫɬɢɱɟɫɤɨɝɨ ɭɪɚɜɧɟɧɢɹ ɢ ɟɝɨ ɩɪɚɜɚɹ ɱɚɫɬɶ |
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3, E 2, Pn (x) 1, Qm ( x) |
1 |
– ɦɧɨɝɨɱɥɟɧɵ |
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ɧɭɥɟɜɨɣ |
ɫɬɟɩɟɧɢ, |
DrEi |
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3 r2i |
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ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɫɬɢɱɟɫɤɨɝɨ |
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ɭɪɚɜɧɟɧɢɹ. ɉɨɷɬɨɦɭ ɱɚɫɬɧɨɟ ɪɟɲɟɧɢɟ ɛɭɞɟɬ ɢɦɟɬɶ ɜɢɞ |
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( Acos 2x Bsin 2x) , |
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ɝɞɟ A ɢ B – ɧɟɨɩɪɟɞɟɥɟɧɧɵɟ ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬɵɨ . |
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7. ɋɂɋɌȿɆɕ ȾɂɎɎȿɊȿɇɐɂȺɅɖɇɕɏ ɍɊȺȼɇȿɇɂɃ. |
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. ɆȿɌɈȾ ɗɃɅȿɊȺ Ɋȿɒȿɇɂə |
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ɅɂɇȿɃɇɕɏ ɋɂɋɌȿɆ ɋ ɉɈɋɌɈəɇɇɕɆɂ ɄɈɗɎɎɂɐɂȿɇɌȺɆɂ |
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7.1 ɇɨɪɦɚɥɶɧɚɹ ɫɢɫɬɟɦɚ n–ɝɨ ɩɨɪɹɞɤɚ ɨɛɵɤɧɨɜɟɧɧɵɯ |
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ɞɢɮɮɟɪɟɧɰɢɚɥɶɧɵɯ ɭɪɚɜɧɟɧɢɣ |
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ɫɢɫɬɟɦɚ |
n–ɝɨ |
ɩɨɪɹɞɤɚ ɨɛɵɤɧɨɜɟɧɧɵɯ |
ɞɢɮɮɟɪɟɧɰɢɚɥɶɧɵɯ |
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ɭɪɚɜɧɟɧɢɣ ɢɦɟɟɬ ɜɢɞ
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f1(t, x1, x2 ,..., xn ); |
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x1, x2 ,..., xn – |
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ɧɟɢɡɜɟɫɬɧɵɟ |
ɮɭɧɤɰɢɢ ɨɬ |
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t; f1, |
f2 ,..., fn |
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Ɇɟɬɨɞ ɢɫɤɥɸɱɟɧɢɹ ɧɟɢɡɜɟɫɬɧɵɯ ɫɨɫɬɨɢɬ ɜ ɬɨɦ, ɱɬɨ ɞɚɧɧɚɹ ɫɢɫɬɟɦɚ |
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ɩɪɢɜɨɞɢɬɫɹ ɤ |
ɨɞɧɨɦɭ |
ɞɢɮɮɟɪɟɧɰɢɚɥɶɧɨɦɭ |
ɭɪɚɜɧɟɧɢɸ n–ɝɨ |
ɩɨɪɹɞɤɚ |
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ɨɞɧɨɣ |
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ɧɟɢɡɜɟɫɬɧɨɣ ɮɭɧɤɰɢɟɣ (ɢɥɢ ɤ ɧɟɫɤɨɥɶɤɢɦ ɭɪɚɜɧɟɧɢɹɦ, ɫɭɦɦɚ ɩɨɪɹɞɤɨɜ ɤɨɬɨɪɵɯ |
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ɪɚɜɧɚ n). Ⱦɥɹ ɷɬɨɝɨ ɩɨɫɥɟɞɨɜɚɬɟɥɶɧɨ ɞɢɮɮɟɪɟɧɰɢɪɭɸɬ ɨɞɧɨ ɢɡ ɭɪɚɜɧɟɧɢɣ ɫɢɫɬɟɦɵ |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ɢ ɢɫɤɥɸɱɚɸɬ ɜɫɟ ɧɟɢɡɜɟɫɬɧɵɟ ɮɭɧɤɰɢɢ, ɤɪɨɦɟ ɨɞɧɨɣ. |
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ɢ ɱɚɫɬɧɨɟ ɪɟɲɟɧɢɟ, ɭɞɨɜɥɟɬɜɨɪɹɸɳɟɟ ɧɚɱɚɥɶɧɵɦ ɭɫɥɨɜɢɹɦ x(1) |
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x t , |
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ɧɚɣɞɟɧɧɨɟ ɢɡ ɩɟɪɜɨɝɨɡɭɪɚɜɧɟɧɢɹ, ɩɨɥɭɱɢɦ ɩɨɫɥɟ ɭɩɪɨɳɟɧɢɹ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ ɜɬɨɪɨɝɨ |
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ɂɧɬɟɝɪɢɪɭɟɦ ɷɬɨ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ, ɩɪɟɞɜɚɪɢɬɟɥɶɧɨ ɩɨɧɢɠɚɹ ɩɨɪɹɞɨɤ: |
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Ɉɛɳɢɦ ɪɟɲɟɧɢɟɦ ɫɢɫɬɟɦɵ ɛɭɞɟɬ
77
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§ x · |
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Re(V ek1t ) C |
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Im(V ek1t ) |
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C |
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¹ |
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sin 3t ¹ |
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2t |
cos3t C2e |
2t |
sin 3t; |
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2t |
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sin 3t C2e |
cos3t. |
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7.3. Ɂɚɞɚɱɢ ɞɢɧɚɦɢɤɢ, ɩɪɢɜɨɞɹɳɢɟ ɤ ɪɟɲɟɧɢɸ |
|||||||||||||||||||
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ɞɢɮɮɟɪɟɧɰɢɚɥɶɧɵɯ ɭɪɚɜɧɟɧɢɣ |
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Ʉ ɡɚɞɚɱɟ ɞɢɧɚɦɢɤɢ ɬɨɱɤɢ, ɩɪɢɜɨɞɹɳɟɣ ɤ ɪɟɲɟɧɢɸ ɞɢɮɮɟɪɟɧɰɢɚɥɶɧɵɯ |
|||||||||||||||||||||||||||
ɭɪɚɜɧɟɧɢɣ, ɨɬɧɨɫɹɬɫɹ ɬɟ ɡɚɞɚɱɢ, ɜ ɤɨɬɨɪɵɯ ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬɫɹ ɞɜɢɠɟɧɢɟ ɬɨɱɤɢ ɩɨ |
||||||||||||||||||||||||||||
ɡɚɞɚɧɧɵɦ ɫɢɥɚɦ. ɋɢɥɵ, ɞɟɣɫɬɜɭɸɳɢɟ ɧɚ ɬɨɱɤɭ, ɦɨɝɭɬ ɛɵɬɶȻɤɚɤ ɩɨɫɬɨɹɧɧɵɦɢ, ɬɚɤ |
||||||||||||||||||||||||||||
ɢ ɡɚɞɚɧɧɵɦɢ ɮɭɧɤɰɢɹɦɢ ɜɪɟɦɟɧɢ, ɤɨɨɪɞɢɧɚɬ, ɫɤɨɪɨɫɬɢ, ɬɨ ɟɫɬɶ |
|
|
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|
Fx |
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Fx (t, x, y, z, x, y, z); |
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Fy (t, x, y, z, x, y, z); |
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Fz (t, x, y, z, x, y, z). |
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ɫɢɫɬɟɦɵ |
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ɬ |
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ɞɢɮɮɟɪɟɧɰɢɚɥɶɧɵɯ ɭɪɚɜɧɟɧɢɣ ɞɜɢɠɟɧɢɹɨɬɨɱɤɢ: ɜ ɤɨɨɪɞɢɧɚɬɧɨɣ ɮɨɪɦɟ |
|
|||||||||||||||||||||||||||
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ɢɥɢ ɜ ɟɫɬɟɫɬɜɟɧɧɨɣ ɮɨɪɦɟ |
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78
ȼ ɷɬɢɯ ɭɪɚɜɧɟɧɢɹɯ ɩɨɞ F ɩɨɧɢɦɚɟɬɫɹ ɪɚɜɧɨɞɟɣɫɬɜɭɸɳɚɹ ɜɫɟɯ ɫɢɥ, ɜ ɬɨɦ ɱɢɫɥɟ ɢ ɪɟɚɤɰɢɣ ɫɜɹɡɟɣ, ɟɫɥɢ ɬɨɱɤɚ ɧɟ ɫɜɨɛɨɞɧɚ. ɉɪɢ ɢɧɬɟɝɪɢɪɨɜɚɧɢɢ ɫɢɫɬɟɦɵ ɭɪɚɜɧɟɧɢɣ (7.1) ɜ ɨɛɳɟɦ ɫɥɭɱɚɟ ɩɨɹɜɥɹɟɬɫɹ ɲɟɫɬɶ ɩɪɨɢɡɜɨɥɶɧɵɯ ɩɨɫɬɨɹɧɧɵɯ, ɤɨɬɨɪɵɟ ɨɩɪɟɞɟɥɹɸɬɫɹ ɩɨ ɧɚɱɚɥɶɧɵɦ ɭɫɥɨɜɢɹɦ. ɉɨɞ ɧɚɱɚɥɶɧɵɦɢ ɭɫɥɨɜɢɹɦɢ ɞɜɢɠɟɧɢɹ ɬɨɱɤɢ ɩɨɧɢɦɚɸɬɫɹ ɡɧɚɱɟɧɢɹ ɤɨɨɪɞɢɧɚɬ ɢ ɩɪɨɟɤɰɢɣ ɫɤɨɪɨɫɬɢ ɬɨɱɤɢ ɜ
ɧɚɱɚɥɶɧɵɣ ɦɨɦɟɧɬ ɞɜɢɠɟɧɢɹ, ɬɨ ɟɫɬɶ ɩɪɢ t |
0 |
ɍ |
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|
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x |
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vx |
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z0 ; |
vz |
z0. |
|
ɇ |
ȿɫɥɢ ɞɜɢɠɟɧɢɟ ɬɨɱɤɢ ɩɪɨɢɫɯɨɞɢɬ ɧɚ ɩɥɨɫɤɨɫɬɢ, ɬɨ ɱɢɫɥɨ ɭɪɚɜɧɟɧɢɣ (7.1) |
|||||
ɫɨɤɪɚɳɚɟɬɫɹ ɞɨ ɞɜɭɯ, ɚ ɱɢɫɥɨ ɧɚɱɚɥɶɧɵɯ ɭɫɥɨɜɢɣ ɞɨ ɱɟɬɵɪɟɯȻ. ɉɪɢ ɞɜɢɠɟɧɢɢ ɬɨɱɤɢ |
ɩɨ ɩɪɹɦɨɣ ɛɭɞɟɦ ɢɦɟɬɶ ɨɞɧɨ ɞɢɮɮɟɪɟɧɰɢɚɥɶɧɨɟ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ ɢ ɞɜɚ ɧɚɱɚɥɶɧɵɯ |
||||
ɭɫɥɨɜɢɹ. |
|
|
ɣ |
|
ɉɪɢ |
ɪɟɲɟɧɢɢ |
ɡɚɞɚɱ |
ɩɨɥɟɡɧɨɢɩɪɢɞɟɪɠɢɜɚɬɶɫɹ |
ɫɥɟɞɭɸɳɟɣ |
ɩɨɫɥɟɞɨɜɚɬɟɥɶɧɨɫɬɢ. |
|
ɪ |
|
|
|
|
|
|
|
1. ɋɨɫɬɚɜɢɬɶ ɞɢɮɮɟɪɟɧɰɢɚɥɶɧɨɟ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ ɞɜɢɠɟɧɢɹ. |
|
|||
ɚ) ɜɵɛɪɚɬɶ ɤɨɨɪɞɢɧɚɬɧɵɟɨɨɫɢ, ɩɨɦɟɫɬɢɜ ɢɯ ɧɚɱɚɥɨ ɜ ɧɚɱɚɥɶɧɨɟ ɩɨɥɨɠɟɧɢɟ |
||||
ɬɨɱɤɢ; ɟɫɥɢ ɞɜɢɠɟɧɢɟ ɬɨɱɤɢɬɹɜɥɹɟɬɫɹ ɩɪɹɦɨɥɢɧɟɣɧɵɦ, ɬɨ ɨɞɧɭ ɢɡ ɤɨɨɪɞɢɧɚɬɧɵɯ |
ɨɫɟɣ ɫɥɟɞɭɟɬ ɩɪɨɜɨɞɢɬɶɡɢɜɞɨɥɶ ɥɢɧɢɢ ɞɜɢɠɟɧɢɹ ɬɨɱɤɢ; ɛ) ɢɡɨɛɪɚɡɢɬɶ ɞɜɢɠɭɳɭɸɫɹ ɬɨɱɤɭ ɜ ɩɪɨɢɡɜɨɥɶɧɵɣɨ ɬɟɤɭɳɢɣ ɦɨɦɟɧɬ t ɢ ɩɨɤɚɡɚɬɶ ɧɚ ɪɢɫɭɧɤɟ ɜɫɟ ɞɟɣɫɬɜɭɸɳɢɟ
ɧɚ ɧɟɟ ɫɢɥɵ, ɜ ɬɨɦ ɱɢɫɥɟ ɢ ɪɟɚɤɰɢɢ ɫɜɹɡɟɣ, ɩɪɢ ɧɚɥɢɱɢɢ ɫɢɥ, ɡɚɜɢɫɹɳɢɯ ɨɬ ɫɤɨɪɨɫɬɢɩ, ɜɟɤɬɨɪ ɫɤɨɪɨɫɬɢ ɧɚɩɪɚɜɢɬɶ ɩɪɟɞɩɨɥɨɠɢɬɟɥɶɧɨ ɬɚɤ, ɱɬɨɛɵ ɜɫɟ ɟɝɨ ɩɪɨɟɤɰɢɢɟɧɚ ɜɵɛɪɚɧɧɵɟ ɨɫɢ ɛɵɥɢ ɩɨɥɨɠɢɬɟɥɶɧɵɦɢ; ɜ) ɧɚɣɬɢ ɫɭɦɦɭ ɩɪɨɟɤɰɢɣ Ɋɜɫɟɯ ɫɢɥ ɧɚ ɜɵɛɪɚɧɧɵɟ ɨɫɢ ɢ ɩɨɞɫɬɚɜɢɬɶ ɷɬɭ ɫɭɦɦɭ ɜ ɩɪɚɜɵɟ ɱɚɫɬɢ ɭɪɚɜɧɟɧɢɣ
(7.1).
79
2. ɉɪɨɢɧɬɟɝɪɢɪɨɜɚɬɶ ɩɨɥɭɱɟɧɧɵɟ ɞɢɮɮɟɪɟɧɰɢɚɥɶɧɵɟ ɭɪɚɜɧɟɧɢɹ. ɂɧɬɟɝɪɢɪɨɜɚɧɢɟ ɩɪɨɢɡɜɨɞɢɬɫɹ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɭɸɳɢɦɢ ɦɟɬɨɞɚɦɢ, ɡɚɜɢɫɹɳɢɦɢ ɨɬ ɜɢɞɚ ɩɨɥɭɱɟɧɧɵɯ ɭɪɚɜɧɟɧɢɣ.
|
|
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|
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|
|
|
ɍ |
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|
3. ɍɫɬɚɧɨɜɢɬɶ ɧɚɱɚɥɶɧɵɟ ɭɫɥɨɜɢɹ ɞɜɢɠɟɧɢɹ ɦɚɬɟɪɢɚɥɶɧɨɣ ɬɨɱɤɢ ɢ ɩɨ ɧɢɦ |
|||||||||||||||||
ɨɩɪɟɞɟɥɢɬɶ ɩɪɨɢɡɜɨɥɶɧɵɟ ɩɨɫɬɨɹɧɧɵɟ ɢɧɬɟɝɪɢɪɨɜɚɧɢɹ. |
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
4. ɂɡ ɩɨɥɭɱɟɧɧɵɯ ɜ ɪɟɡɭɥɶɬɚɬɟ ɢɧɬɟɝɪɢɪɨɜɚɧɢɹ ɭɪɚɜɧɟɧɢɣ ɨɩɪɟɞɟɥɢɬɶ |
|||||||||||||||||
ɢɫɤɨɦɵɟ ɜɟɥɢɱɢɧɵ. |
|
|
|
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Ɂɚɦɟɱɚɧɢɟ 1. ɉɪɢ ɢɧɬɟɝɪɢɪɨɜɚɧɢɢ ɞɢɮɮɟɪɟɧɰɢɚɥɶɧɵɯ ɭɪɚɜɧɟɧɢɣɌɢɧɨɝɞɚ |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ȼ |
|
||
ɰɟɥɟɫɨɨɛɪɚɡɧɨ ɨɩɪɟɞɟɥɢɬɶ ɡɧɚɱɟɧɢɹ ɩɪɨɢɡɜɨɥɶɧɵɯ ɩɨɫɬɨɹɧɧɵɯ ɩɨ ɦɟɪɟ ɢɯ |
|||||||||||||||||||
ɩɨɹɜɥɟɧɢɹ. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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||||
|
|
ɉɪɢɦɟɪ 7.5. Ⱥɜɬɨɦɨɛɢɥɶ, ɦɚɫɫɵ m ɞɜɢɠɟɬɫɹ ɩɪɹɦɨɥɢɧɟɣɧɨ ɢɡ ɫɨɫɬɨɹɧɢɹ |
|||||||||||||||||
ɩɨɤɨɹ ɢ ɢɦɟɟɬ ɞɜɢɝɚɬɟɥɶ, ɤɨɬɨɪɵɣ ɪɚɡɜɢɜɚɟɬ ɩɨɫɬɨɹɧɧɭɸ ɬɹɝɭ F, ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɧɭɸ ɜ |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ɢ |
|
|
|
|||
ɫɬɨɪɨɧɭ ɞɜɢɠɟɧɢɹ, ɞɨ ɩɨɥɧɨɝɨ ɫɝɨɪɚɧɢɹ ɝɨɪɸɱɟɝɨɣɜ ɦɨɦɟɧɬ ɜɪɟɦɟɧɢ Ɍ, ɩɨɫɥɟ ɱɟɝɨ |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
ɪ |
|
|
|
|
|
||
ɚɜɬɨɦɨɛɢɥɶ ɞɜɢɠɟɬɫɹ ɩɨ ɢɧɟɪɰɢɢ ɞɨ ɨɫɬɚɧɨɜɤɢ. ɇɚɣɬɢ ɩɪɨɣɞɟɧɧɵɣ ɩɭɬɶ. ɋɢɥɭ |
|||||||||||||||||||
ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɹ ɫɱɢɬɚɬɶ ɩɨɫɬɨɹɧɧɨɣ ɢ ɪɚɜɧɨɣ R. ɂɡɦɟɧɟɧɢɟɦ ɦɚɫɫɵ ɚɜɬɨɦɨɛɢɥɹ |
|||||||||||||||||||
ɩɪɟɧɟɛɪɟɱɶ. |
|
|
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|
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ɬ |
|
|
|
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Ɋɟɲɟɧɢɟ. ȼɟɫɶ ɩɭɬɶ S ɫɤɥɚɞɵɜɚɟɬɫɹɨ |
ɢɡ S1 |
| |
AC |, ɧɚ ɤɨɬɨɪɨɦ ɞɟɣɫɬɜɭɟɬ ɫɢɥɚ |
||||||||||||||
F ɞɨ ɩɨɥɧɨɝɨ |
ɫɝɨɪɚɧɢɹ ɝɨɪɸɱɟɝɨ ɢ S2 |
| CB |, |
ɤɨɬɨɪɵɣ |
ɚɜɬɨɦɨɛɢɥɶ |
ɢɞɟɬ ɩɨ |
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|
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|
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(7.3) |
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|
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(7.4) |
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|
Ɋɟɲɢɦ ɞɢɮɮɟɪɟɧɰɢɚɥɶɧɨɟ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ (7.3): |
³mdx |
³(F R)dt ; |
|
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|
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ɩ |
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mx |
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(F R)t C1 ; ɩɪɢ t |
0 ɛɭɞɟɬ x |
0 , ɨɬɤɭɞɚ |
|
|
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|
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|
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ɟ |
0 |
mx |
(F R)t . |
|
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(7.5) |
||||||||
|
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C1 |
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Ɋ |
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(F R)t2 |
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ɂɧɬɟɝɪɢɪɭɹ, |
ɩɨɥɭɱɢɦ |
mx |
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C2 ; |
ɩɪɢ |
t |
0 ɛɭɞɟɬ x 0 , |
ɨɬɤɭɞɚ |
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2 |
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C |
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0 ; |
x |
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(F R)t2 |
. Ɉɩɪɟɞɟɥɢɦ ɩɭɬɶ |
S , |
ɤɨɬɨɪɵɣ |
ɩɪɨɣɞɟɬ ɚɜɬɨɦɨɛɢɥɶ ɞɨ |
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2 |
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2m |
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1 |
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