ЛИНЕЙНЫЕ УРАВНЕНИЯ 2-ГО ПОРЯДКА. ГАРМОНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ. Пример

 

ОГЛАВЛЕНИЕ ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ ПОЛЕЗНЫЕ ССЫЛКИ

Высшая математика

  Обыкновенные дифференциальные уравнения и системы

 Обыкновенные дифференциальные уравнения. Основные понятия

 Системы ОДУ. Основные понятия

 Связь ОДУ высших порядков и систем ОДУ

  ОДУ 1-го порядка

  ОДУ высших порядков

  ОДУ высших порядков. Понижение порядка

  Линейные ОДУ n-го порядка

 Линейные ОДУ n-го порядка. Введение

 Свойства решений линейного уравнения. Принцип суперпозиции

 Существование и единственность решения задачи Коши

 Линейные уравнения второго порядка. Гармонические колебания

 Линейные уравнения 2-го порядка. Ангармонические колебания

 Линейные уравнения 2-го порядка. Уравнение Ньютона

  Линейная зависимость и линейная независимость системы функций

  Структура решения линейного ОДУ n-го порядка

  Линейные ОДУ с постоянными коэффициентами

  Системы дифференциальных уравнений

  Численные методы решения ОДУ

Запишем дифференциальное уравнение малых колебаний маятника c периодом колебаний T = π/6 и амплитудой 4.

Поскольку дифференциальное уравнение, описывающее малые колебания маятника с периодом T = 2π/ω имеет вид y '' + ω2 y = 0, то колебания маятника с периодом T = π / 6 описываются уравнением с параметром ω = 2π/T = 12:

y '' + 144 y = 0.

Амплитуду колебаний определим из начальных условий y(0) = 4 , y'(0) = 0 .

Действительно, поскольку, y(t) = C1cos(ωt) + C2sin(ωt), то y(0) = C1cos(0) + C2sin(0) = С1 = 4, y '(0) = − ωC1sin(0) + ωC2cos(0) = ωC2 = 0, С1 = 4, С2 = 0, y(t) = 4cos(12t) ,

т.е. амплитуда колебаний равна 4 .

Итак, малые колебания маятника c периодом колебаний T = π/6 и амплитудой 4 описываются решением y(t) = 4cos(12t) задачи Коши

y '' + 144 y = 0, y(0) = 4 , y '(0) = 0.

 

    Решить свою задачу
© МЭИ (ТУ) 2007