Дифференциальное уравнение малых колебаний имеет вид Найти логарифмический декремент затухающих колебаний.
Другие предметыКолледжКолебания и волныДифференциальное уравнениемалые колебаниялогарифмический декрементзатухающие колебаниятеоретическая механикаколледж
Чтобы найти логарифмический декремент затухающих колебаний, давайте сначала вспомним, что такое логарифмический декремент. Он обозначается обычно буквой "δ" и характеризует, насколько быстро затухают колебания системы. Он определяется как отношение натурального логарифма отношения амплитуд двух последовательных колебаний к времени между ними.
Рассмотрим общее дифференциальное уравнение малых колебаний с затуханием, которое можно записать в следующем виде:
m * x'' + c * x' + k * x = 0
где:
Решение этого уравнения будет иметь вид:
x(t) = A * e^(-αt) * cos(ω_d * t + φ)
где:
Логарифмический декремент затухающих колебаний определяется по формуле:
δ = (1/n) * ln(A_0 / A_n)
где:
При затухании колебаний амплитуда уменьшается экспоненциально, и мы можем выразить A_n как:
A_n = A_0 * e^(-nαT)
где T - период колебаний. Подставляя это в формулу для логарифмического декремента, получаем:
δ = (1/n) * ln(A_0 / (A_0 * e^(-nαT)))
Упрощая, мы получаем:
δ = (1/n) * ln(e^(nαT))
Это приводит к:
δ = (1/n) * nαT = αT
Таким образом, логарифмический декремент затухающих колебаний равен произведению коэффициента затухания на период колебаний. Чтобы найти конкретное значение, вам нужно знать значения α и T для вашей системы.