 |
 |
 |
 |
Если тело начинает падать из состояния покоя и на него действует только сила тяжести, сообщающая телу постоянное уско-
Г-jVW 1Шм
Фиг. 8.17. Система на ОУ, моделирующая падение тела.
рение, равное приблизительно - 980 см/с, то скорость паденияк
J 980d/ = -980/,
а пройденное телом расстояние
s= J -980/d/ = -490/
Знак минус у скорости и расстояния означает, что тело падает,., а не поднимается.
Такой падающий объект можно промоделировать с помощью, схемы фиг. 8.17. Ускорение тела а, его скорость v и пройденное;
Масса
Фиг. 8.18. Система из пружины с подвешенной к ией массой.
Масса m = fiiC,
8 /
Фиг. 8.19. ОУ, моделирующие систему фиг. 8.18.
ИМ расстояние s можно наблюдать соответственно в точках схемы X, у и Z при помощи осциллографа или самописца. В данном случае подаваемое на схему постоянное напряжение -9,8 В-используется для представления постоянного ускорения силы.
Фиг. 8.20. Форма сигнала в точке у схемы фиг. 8.19 для различных случаев.
а - сопротивление (коэффициент демпфирования) D системы мало; б-конечное сопротивление D приводит к затуханию сигнала в точке у; в-относительно большое сопротивление D вызывает быстрое затухание сигнала в точке у. Период Т меняется при измеиенни m или к.
Тяжести -980 см/с. Ключи FIi и Пч размыкаются одновременно в момент времени i, являющийся начальным моментом падения тела.
Гармонические колебания можно промоделировать при помощи системы операционных усилителей с ОС. Так, система, состоящая из пружины с подвешенной к ней массой, показанная на фиг. 8.18, при мгновенном воздействии на массу т вертикально направленной силы начнет колебаться с резонансной частотой. Это означает, что если массу т оттянуть вниз, преодолев силу сопротивления пружины {ky), то система получит дополнительную энергию, и масса, после того как ее освободят, будет колебаться. В реальном случае колебания в конце концов погаснут, так как сопротивление D системы поглотит всю энергию, первоначально внесенную в систему силой F{t). Обозначив отклонения массы вверх и вниз от точки покоя через у,.
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 [ 60 ] 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106