* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
102
ТЕОРИЯ
КОЛЕБАНИЙ
время переходит от одного маятника к другому. Как объяснить это явление? Из (75) мы видим, что в связанных маятниках к а ж д ы й и з них о д н о в р е м е н н о к а ч а е т с я с двумя близкими друг к другу частотами р и р . Вследствие этого различия одно из колебаний отстает. Когда о н о отстанет по фазе на 180°, или на тг, то маятник в каждом из этих составных движений должен был бы дви гаться в двух взаимно противоположных направлениях и притом одноX временно и с одинаковой амплитудой, так как А ^=:А =^~~ . Ясно,
г 2 г 2
что в этот момент маятник должен остановиться. У другого же маят ника в этот же момент фазы обеих составных частей р и р совпа дают. Это явление х о р о ш о известно в акустике под названием биений; разница только в том, что в акустике, в обычных, по крайней мере, условиях, мы наблюдаем биения при совместном действии двух источ ников, притом отдельных: двух камертонов, двух органных труб, даю щих близкие друг к другу частоты. В данном случае один источник колебаний — один маятник — одновременно участвует в двух колебатель ных движениях. Однако и в области акустики, например, в тех случаях, когда звук голоса, как говорят, вибрирует, или дрожит, голосовые связки одновременно дают два близких друг другу тона. Нетрудно показать, что можно в нашем примере с двумя маятни ками добиться того, чтобы оба маятника качались с одной из возмож ных частот р или р . В самом деле, отведем оба маятника в одну сторону на одну и ту же величину х—у. При этом пружина не рас тянется и не сожмется. Если мы предоставим маятникам колебаться, мы увидим&, что они будут качаться непрерывно, без разности ф а з . Следовательно, пружина не будет играть никакой роли, и оба маятника будут качаться с частотой я , как будто бы они не были связаны. В самом деле, вставляя в (69 ) х— у и принимая во внимание ( 7 0 ) , на ходим :
г 2 г 2 0 г
dx
2
0
dy
2
т. е. колебания будут с частотой р = тогда получаем два уравнения типа:
2
п.
0
Возьмем
теперь х =
—у,
т. е. оба маятника будут колебаться с частотой P i р о й из возможных частот.
2
~ л -|--2 — — вто
2 0
В нашем анализе явлений в связанных маятниках мы предполагали, ч ю затухание отсутствует. Это мы сделали для упрощения задачи, так