Page 121 - 6374

Однак можна створити пристрої, в яких осцилятор сам регулює підведення енергії

від зовнішнього джерела таким чином, щоб компенсувати втрати енергії на тертя. За період
коливань з зовнішнього джерела енергія, яку набуває осцилятор, рівна енергії, яка

витрачається на подолання сил тертя. В результаті осцилятор здійснює незгасаючі

коливання. Такі коливання, які самі себе підтримують називаються автоколиваннями. Якщо
тертя незначне, то за один період в систему поступає тільки незначна частина повної енергії

осцилятора. В цьому випадку автоколивання з дуже великою точністю є гармонічними і їх
частота дуже близька до частоти власних коливань. Якщо ж сили тертя великі, то за один

період в систему підводиться значна частина повної енергії осцилятора і тому коливання
сильно відрізняються від гармонічних, хоча і є періодичними. Період цих коливань не

співпадає з періодом власних коливань осцилятора.

Розглянемо коливання маятника, підвішеного на вісь втулкою, яка обертається
(рис. 6), і перетворення його енергії в різних випадках. Нехай маятник знаходиться в стані

спокою. Тоді втулка, в результаті ковзання відносно осі здійснює роботу на подолання сил
тертя. Ця робота повністю перетворюється у внутрішню енергію, і в результаті вісь і втулка

нагріваються. Джерелом енергії, яка перетворилась у внутрішню, є машина, яка обертає

втулку.

Рисунок 6 – Найпростіша автоколивна система: маятник підвішений на вісь, яка обертається.

Нехай тепер маятник коливається. В той півперіод коливань маятника, коли напрями

обертання осі маятника і втулки співпадають, сили тертя співпадають за напрямом з рухом