2. ПРОСТЕЙШАЯ АВТОКОЛЕБАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА
Дифференциальное уравнение малых колебаний маятника, находящегося в среде с вязким трением, на который действует постоянная сила, всегда направленная в сторону движения, имеет вид [5]
где
— постоянные, причем считаем, что
При
и начальных условиях
уравнение (1) имеет решение
где
При
При
и начальных условиях
решение уравнения
При
или в соответствии с выражением (2)
Для периодического движения должно быть
следовательно,
Для исследования устойчивости периодического движения можно воспользоваться диаграммой Кенигса-Лемерея (см. п. 5 гл. II).
На плоскости переменных
(рис. 1) построены прямая
и прямая, определяемая выражением (3). Точка пересечения этих прямых определяет значение
Рис. 1
Рис. 2
Из рассмотрения диаграммы следует, что при начальных отклонениях
колебания затухают, а при
нарастают И в том и другом случаях система приходит к периодическим колебаниям с периодом
и амплитудой, определяемой выражением (4).
Картина фазовой плоскости
представлена на рис. 2.