Задача на колебания из Чертова.

Под действием силы тяжести электродвигателя консольная балка, на которой он установлен, прогнулась h=1мм. При какой частоте вращения якоря электродвигателя может возникнуть опасность резонанса?
Решить нужно дифференциально. ответ должен быть 16 с^-1.
Начало такое:
ma=-kx
ma+kx=0
mx''+kx=0
x''+kx/m=0
x''+омега в квадрате умножить на x=0
Потом надо перейти как-то к h

Увы! У Вас вынужденные колебания, а Вы написали уравнения незатухающих.
отредактировал(а) Count_May: 2013-01-07 16:20 GMT

Мне так преподаватель сказал решать. А как надо тогда решать?

Амплитуда вынужденных колебаний:
\( A = \frac {F_o} { m \sqrt { (\omega_o^2 - \omega^2) + 4 \beta^2 \omega^2\)
Резонанс наступает , когда :
\( \omega = \sqrt { \omega_o^2 - 2 \beta^2}\)
Это классическая теория. У Вас \( \beta \) = 0, т.к. о силе трения ничего не сказано в задаче. Вот теперь смотрите: если принять за амплитуду прогиб доски A = h надо бы знать массу системы и силу (наверно массу) с которой двигатель действует на балку.. То, что я Вам написал, можете смело показать преподавателю и, я думаю, он это оценит и скажет, что дальше делать.

Спасибо большое
Но очень сомневаюсь, что он примет это решение. Может, конечно, можно как-то доказать, что колебания в данной задаче незатухающие. И тогда он прав. Но все равно задача остается для меня непонятной.


http://alexandr4784.narod.ru/
Откуда: Псков
Кто: книгоиздательство
Пока электромотор работает - колебания незатухающие (вынужденные)

То есть это решение правильное?
ma=-kx
ma+kx=0
mx''+kx=0
x''+kx/m=0
x''+омега в квадрате умножить на x=0
омега в квадрате умножить на x= - x''
x - это и есть h, x''=a=g
тогда омега в квадрате= - g/h
Можно как-то от минуса избавиться? Или данное решение неверно?

Что то мы всё усложнили. Можно попробовать так: Частота вращения якоря должна быть очень близкой к частоте собственных
колебаний, иначе \( \omega = \omega_o\)
\( \omega^2 = 4\pi^2n^2 = \frac {k} {m}\)
к коэффициент упругости найдём из \( k = \frac {F} {x}\)
Теперь из физических соображений х - смещение под действием силы веса, значит \(k = \frac {mg} {\Delta h}\)
Теперь найдём n:
\( n = \sqrt { \frac {mg} {4 \pi^2 m \Delta h }} = \frac {1} {2 \pi} \sqrt { \frac {g} {\Delta h}}\)
Если у Вас есть ответ, напишите такой мы получили?

Я так решала. Мне сказали, что нужно решить именно дифференциально. Такое решение не устраивает)

решение такое:
mg = kx
mg - kx=0
g - (k/m) x=0
k/m = омега в квадрате
омега в квадрате = g/x
омега = корень из g/x
тогда омега = 2 пи n
n= корень из g/x / 2 пи

Ваш ответ совпадает с тем, что я получил!