34 - Реальные маятники

         Полный текст книги в PDF одним файлом:

https://disk.yandex.ru/i/4t0sQBLytOTHPg
         
  Реальные маятники

     Для большей достоверности предполагаем, что маятник совершает колебания в 5% области. Это позволяет считать реальный (физический) маятник математическим (точечным) и период колебания в таком случае не зависит от амплитуды (изохронность колебания).

     Идеальные колебания характеризуются постоянством амплитуды. Рис.1,а. Для затухающих колебаний, каждая последующая амплитуда, из-за трения и сопротивления, будет уменьшаться. Рис.1,б.
 
     На некотором промежутке они уменьшаются до такого значения, что ни о каком колебательном движении не может идти речи.

     Автоколебания на всём протяжении колебания не остановятся (пока хватит завода). Колебания похожи на идеальные: амплитуда и период колебания - постоянные. А вот в пределах одного периода есть неравномерность. Рис.1,в.

     Если у идеального колебания полупериоды и амплитуды равны, то в автоколебаниях – это не так. И полупериод, и амплитуда между первой и второй полуволной отличается. Причина такого соотношения мы указали выше – периодическая передача энергии маятнику изменяет соотношения между полупериодами.

     Казалось бы – какое это имеет значение? Ведь главное – период колебания маятника стабилен на очень большом промежутке времени. На всём протяжении мало кого это волновало, и мало кто задумывался – а зачем нам нужно «разглядывать», что происходит в полупериоде?

     Причина кроется в трудности такого анализа. Что такое полупериод? Это половина периода. Сам по себе он нам малоинтересен. Нам интересны большие количества периодов – сотни, тысячи, и т.д. В течение дня мы определяем  утро – это 8 часов (или 6, у кого как), обед – 12 часов, вечер – 20. Всё что нас может интересовать – это большое количество периодов.

     Разве имеет значение, что первый полупериод отличается от второго, если общий период постоянен на протяжении всего процесса измерения?

     Здесь необходимо определиться с постановкой цели. Изготовление точных часов предполагает получение точности периода. Значит, измерение меньших периодов  невозможно.

     Никакие часы не могут измерить промежутки, меньше своих периодов.

     Кроме рассмотренных нами маятниковых часов имеется большое количество других: кварцевых, электронных на мультивибраторах, атомных и т.д. Может показаться маловероятным, но все они выдают неравенство амплитуд в периоде.

     Можно ли сделать так, чтобы у маятниковых часов были абсолютно равные значения полупериодов? Конечно, можно.

     Для этого необходимо изготовить корректирующее устройство на базе электронного мультивибратора и наши маятниковые часы будут более точными на первом и втором полупериоде.

     Но! Точность этого будет не выше, чем величина несоответствия полупериодов колебаний мультивибратора. Для получения большей точности потребуется использовать кварцевые часы. Использование ядерных часов точность повысит ещё больше.

     Нужно понимать следующее: неравенство значений полупериодов останется, изменится только точность. Почему такое происходит? В чём причина неравенства полупериодов?

     Главная причина – градиент поля. На это можно поглядеть с другой стороны – именно несимметричность  полупериодов даёт возможность создать часы. Ну, а что такое часы для науки – объяснять никому не надо. Без них наука не возникла бы вообще.


          Период информационной структуры

     Затухающее колебание можно упростить: достаточно оставить первую полуволну, показатель затухания и узел – остаточное колебание.

     На графике узел показан полуволной, как в положительной области, так и в отрицательной. Рис.2.  Будет ли эта структура тождественна аналогичной структуре?
 
     Нет, она не будет тождественна ей, но будет равной. Причина в неопределённости нахождения узла по всей области структуры. Это создаёт сложность в анализе, но эту особенность информационного поля устранить нельзя.         

Продолжение следует…