Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше
Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике
Случай материальной точки, подверженной действию отталкивающей силы, пропорциональной расстоянию, представляет типичный случай движения тела около положения неустойчивого равновесия. В этом случае уравнение движения имеет вид:
\[
\frac{d^{2} x}{d t^{2}}=n^{2} x
\]
Решение его, как показано в § 5, примере 4 , будет:
\[
x=A e^{n t}+B e^{-n t} \text {, }
\]
где $A$ и $B$-произвольные постоянные.
Если можно подобрать такие начальные условия, чтобы было $A=0$, то точка асимптотически будет приближаться к положению равновесия $x=0$. Но если $A
eq 0$, то значение $x$ будет неограниченно возрастать.
Следует, однако, помнить, что в применении к практическим случаям уравнение (1) является только приближенным, действительным только до тех пор, пока $x$ не превосходит определенного предела. Следовательно, по истечении известного времени решение (2) перестает давать правильное представление происходящего явления.
Пример такого движения представляет маятник, у которого нить заменена легким тонким стержнем, повернутый на $180^{\circ}$. Если $x$ представляет горизонтальное перемещение, отсчитываемое от положения неустойчивого равновесия, то реакция опоры вначале будет $m g$, где $m$ – масса груза, а ее горизонтальная составляющая при малом $\boldsymbol{x}$ будет иметь величину $\frac{m g x}{l}$ и будет направлена наружу. Следовательно, в данном случае применимо уравнение (1) при $n^{2}=\frac{g}{l}$.