Nonlinear Oscillations of a Spring Pendulum at the 1 : 1 : 2 Resonance: Theory, Experiment, and Physical Analogies


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Nonlinear spatial oscillations of a material point on a weightless elastic suspension are considered. The frequency of vertical oscillations is assumed to be equal to the doubled swinging frequency (the 1 : 1 : 2 resonance). In this case, vertical oscillations are unstable, which leads to the transfer of the energy of vertical oscillations to the swinging energy of the pendulum. Vertical oscillations of the material point cease, and, after a certain period of time, the pendulum starts swinging in a vertical plane. This swinging is also unstable, which leads to the back transfer of energy to the vertical oscillation mode, and again vertical oscillations occur. However, after the second transfer of the energy of vertical oscillations to the pendulum swinging energy, the apparent plane of swinging is rotated through a certain angle. These phenomena are described analytically: the period of energy transfer, the time variations of the amplitudes of both modes, and the change of the angle of the apparent plane of oscillations are determined. The analytic dependence of the semiaxes of the ellipse and the angle of precession on time agrees with high degree of accuracy with numerical calculations and is confirmed experimentally. In addition, the problem of forced oscillations of a spring pendulum in the presence of friction is considered, for which an asymptotic solution is constructed by the averaging method. An analogy is established between the nonlinear problems for free and forced oscillations of a pendulum and for deformation oscillations of a gas bubble. The transfer of the energy of radial oscillations to a resonance deformation mode leads to an anomalous increase in its amplitude and, as a consequence, to the break-up of a bubble.

Об авторах

A. Petrov

Ishlinsky Institute for Problems in Mechanics of the Russian Academy of Sciences; Moscow Institute of Physics and Technology (State University), Institutskii per. 9

Автор, ответственный за переписку.
Email: petrovipmech@gmail.com
Россия, pr. Vernadskogo 101-1, Moscow, 119526; Dolgoprudnyi, Moscow oblast, 141701

V. Vanovskiy

Ishlinsky Institute for Problems in Mechanics of the Russian Academy of Sciences; Moscow Institute of Physics and Technology (State University), Institutskii per. 9

Email: petrovipmech@gmail.com
Россия, pr. Vernadskogo 101-1, Moscow, 119526; Dolgoprudnyi, Moscow oblast, 141701

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2018

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».