Уважаемые Коллеги,
есть линейная пружина с прикрепленной массой совершающая затухающие колебания
. Все формулы для решения известны и доступны.
Меня интересует зависимость
от свойств системы. Пусть
.
Первый фактор это сила сопротивления среды
, которая зависит от площади сечения прикрепленного тела и динамической вязкости среды, напр. для шарика описывается формулой Стокса
. Этот фактор включает в себя сопротивление движению пружины, который тоже можно как-то оценить. Понимаю, что здесь можно обсуждать применимость зависимости от
, а не
и другие детали, но мой вопрос не про это.
Если мы пренебрежём сопротивлением среды, то колебания будут по-прежнему затухающие. В этом случае из-за изменения внутренней энергии пружины, её нагревания.
Вопрос - как оценить
в этом случае на основе свойств пружины - количества витков, толщины проволоки (прута), материала и т.д. Есть формулы, которые связывают жесткость пружины и с количеством витков и диаметром, но мне нужно оценить потери механической энергии системы. Можем ли мы утверждать, что
тоже стоит перед
? Также меня интересует соотношение
. Предполагаю, что для воздуха и маленького тяжелого груза
.
Колебания кристаллической решётки, изменение среднего расстояния между атомами металла, физика фононов, связь энергии решётки со средней энергией нормальных колебаний, тензор деформаций? В каком направлении двигаться? Опять же предполагаю, что тут много эмпирических и полуэмпирических моделей.
Буду признателен за ссылки и советы.