Шарики на нити

Содержание

Слайд 2

Демонстрация эффекта

Горизонтальные орбиты

Вертикальные орбиты

Хаотические решения

Демонстрация эффекта Горизонтальные орбиты Вертикальные орбиты Хаотические решения

Слайд 4

Горизонтальные решения

Горизонтальные решения

Слайд 5

Геометрия системы

Геометрия системы

Слайд 6

Геометрия системы

Из геометрии системы следует

Геометрия системы Из геометрии системы следует

Слайд 7

Анализ сил в системе

Из геометрии системы следует

Анализ сил в системе Из геометрии системы следует

Слайд 8

Анализ сил в системе

Анализ сил в системе

Слайд 9

Уравнения движения

В проекциях на оси y и x получаем:

Уравнения движения В проекциях на оси y и x получаем:

Слайд 10

Конечная система уравнений

В проекциях на оси y и x получаем:

Геометрические условия

Уравнения движения

Переменные

Конечная система уравнений В проекциях на оси y и x получаем: Геометрические
системы

Решаем систему в приближении отсутствия сил трения, тогда силы натяжения нитей считаем равными

Слайд 11

Численное решение

Геометрические условия

Уравнения движения

Решаем систему в приближении отсутствия сил трения, тогда силы

Численное решение Геометрические условия Уравнения движения Решаем систему в приближении отсутствия сил
натяжения нитей считаем равными

Слайд 12

Численное решение

Численное решение

Слайд 13

Численное решение

Численное решение

Слайд 14

Проверка на устойчивость

Пишем функцию Лагранжа для нашей системы

Проверка на устойчивость Пишем функцию Лагранжа для нашей системы

Слайд 15

Проверка на устойчивость

Пишем функцию Лагранжа для нашей системы

Выпуклость энергии вблизи точки равновесия

Проверка на устойчивость Пишем функцию Лагранжа для нашей системы Выпуклость энергии вблизи
говорит об устойчивости данного положения

Слайд 16

Устойчивые решения

Устойчивые решения

Слайд 17

Устойчивые решения

Устойчивые решения

Слайд 18

Устойчивые решения

Устойчивые решения

Слайд 19

Устойчивые решения

Устойчивые решения

Слайд 20

Устойчивые решения

Устойчивые решения

Устойчивые решения Устойчивые решения

Слайд 21

Сила трения в системе

В проекциях на оси y и x получаем:

Геометрические условия

Уравнения

Сила трения в системе В проекциях на оси y и x получаем:
движения

Переменные системы

Решаем систему в приближении отсутствия сил трения, тогда силы натяжения нитей считаем равными

Слайд 22

Решение с учётом сил трения

Решение с учётом сил трения

Слайд 23

Экспериментальная проверка

Экспериментальная проверка

Слайд 24

Экспериментальная проверка

Экспериментальная проверка

Слайд 25

Вертикальные орбиты

Вертикальные орбиты

Слайд 26

Геометрия системы

Геометрия системы

Слайд 27

Геометрия системы

Геометрия системы

Слайд 28

Уравнения движения

В проекциях на оси y и x получаем:

Уравнения движения В проекциях на оси y и x получаем:

Слайд 29

Полная система уравнений

В проекциях на оси y и x получаем:

Полная система уравнений В проекциях на оси y и x получаем:

Слайд 30

Численное решение

Численное решение

Слайд 31

Экспериментальная проверка

Экспериментальная проверка

Слайд 32

Хаотические решения

Хаотические решения

Слайд 33

Хаотические движения

Хаотические движения

Слайд 34

Что-то теоретическое…

Что-то теоретическое…

Слайд 35

Что-то экспериментальное…

Что-то экспериментальное…

Слайд 36

9. Шарики на нити

Качественное и теоретическое изучение динамики движения системы
Изучение устойчивости решений
Экспериментальное

9. Шарики на нити Качественное и теоретическое изучение динамики движения системы Изучение
изучение

Наденьте шарик со сквозным отверстием на нить так, чтобы он мог свободно двигаться вдоль нити. На конце нити закрепите другой шарик. Если периодически двигать свободный конец нити, то можно наблюдать сложное движение обоих шаров. Исследуйте явление.

Слайд 37

9. Шарики на нити

Теоретическое изучение динамики движения системы
Экспериментальная проверка решений

Наденьте шарик со

9. Шарики на нити Теоретическое изучение динамики движения системы Экспериментальная проверка решений
сквозным отверстием на нить так, чтобы он мог свободно двигаться вдоль нити. На конце нити закрепите другой шарик. Если периодически двигать свободный конец нити, то можно наблюдать сложное движение обоих шаров. Исследуйте явление.

Слайд 38

9. Шарики на нити

Универсальная теоретическая модель для численной симуляции движения системы

Наденьте шарик

9. Шарики на нити Универсальная теоретическая модель для численной симуляции движения системы
со сквозным отверстием на нить так, чтобы он мог свободно двигаться вдоль нити. На конце нити закрепите другой шарик. Если периодически двигать свободный конец нити, то можно наблюдать сложное движение обоих шаров. Исследуйте явление.