Свободные колебания двух связанных маятников

Этот апплет моделирует систему двух маятников, соединенных пружиной с постоянной малой жесткостью (слабой связью). В таких системах энергия колебаний постоянно переходит от одной части к другой.

Кнопка Сброс» приводит систему в начальное положение. Можно запустить, остановить или продолжить движение кнопкой «Старт»/«Пауза»/«Продолжить». Если выбрать опцию «Медленное движение», маятники будут колебаться в пять раз медленнее. Можно изменить начальные позиции маятников, используя соответствующие текстовые поля. Положительный (отрицательный) угол означает отклонение в правую (левую) сторону.

Колебания получаются гармоническими в следующих случаях:

• Если написать два равных числа в текстовых полях (например, дважды 10°), два тела будут всегда колебаться в одинаковой фазе (синфазные колебания).
• Выбрав два противоположных по знаку числа, (например, 8° и −8°), получим колебания в противоположных фазах (противофазные колебания).

Если первоначально один из маятников находился в среднем положении (угол отклонения равен 0°), то полная энергия колебания будет поочередно передаваться от одного маятника к другому. Маятник, который изначально был в среднем положении, начинает колебаться с постоянно увеличивающейся амплитудой, тогда как амплитуда другого маятника уменьшается. По истечении некоторого времени наступает момент, когда первый маятник колеблется, а второй останавливается в среднем положении. Затем процесс повторяется, маятники при этом периодически меняются ролями. Такие движения называются биениями.