Page 111 - 6374
P. 111

 2
                                                       1
                                                =             .                                (50)
                                                
                                                     −  1
                                                     2
                                                            1

                     Закон руху для лінійного осцилятора описується формулою () =  cos( +  ).
                                                                                                        0
            Його швидкість дорівнює



                                                                                                     (51)
                                            =    = − sin  +   .
                                                                  0


                     Вирази для кінетичної і потенціальної енергії мають вигляд


                                                     2 2
                                                  
                                                            2
                                            =          sin   +   .                               (52)
                                             к
                                                    2                0

                                                    2 2
                                                  
                                                            2
                                            =          cos   +   .                               (53)
                                            п
                                                                     0
                                                    2

                     В  якості  проміжку  часу,  на  якому  визначають  середнє,  береться  період  одного
            коливання.  Обчислення  середніх  значень       та       зводиться  до  знаходження  середніх
                                                           п
                                                                    к
            значень від  cos   +     і  sin   +    .
                             2
                                               2
                                                        0
                                      0

                                                                 
                                       1                        1   1
                                               2
                       2
                    cos   +     =    cos   +     =     1 + cos 2  +     =
                                0
                                   
                                                      0         2                    0
                                         0                        0
                                          1 1      1                    1
                                       =       +    sin 2  +     = ,                             (54)
                                                                   0
                                          2     2                 0   2

                                                                     1
                                                     2
            де  – період коливань. Аналогічно  sin   +     = . Звідси     =     .
                                                                                п 
                                                                                        к 
                                                               0
                                                                     2
                     Отже,  середня  кінетична  енергія  осцилятора  дорівнює  середній  потенціальній
            енергії.
   106   107   108   109   110   111   112   113   114   115   116