Маятник Дубошинского — Википедия

Маятник Дубошинского

Ма́ятник Дубоши́нского — механический маятник, совершающий незатухающие квази-собственные колебания за счёт взаимодействия с высокочастотным переменным магнитным полем. [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] Этот эффект был открыт братьями Данилом и Яковом Дубошинскими в 1968—1969 годах.

Маятник Дубошинского состоит из двух взаимодействующих частей:

  • механического маятника с собственной низкой частотой, с небольшим постоянным магнитом, прикреплённым к его нижнему концу;
  • неподвижного электромагнита, находящегося под точкой равновесия траектории маятника и питаемого переменным током с частотой от десятков до тысяч герц. [1][2][3][4][8][9][10][11][12][13][14]

Постоянный магнит на конце маятника взаимодействует с магнитным полем соленоида только на ограниченной части траектории маятника — над соленоидом. Эта пространственная неоднородность взаимодействия позволяет маятнику регулировать свой обмен энергией с магнитным полем. Затухающее движение маятника, первоначально отпущенного из любого положения, может перейти в устойчивое, близкое к периодическому. При таком движении маятник за один или за несколько периодов колебаний извлекает из взаимодействия с электромагнитом порцию энергии, в точности компенсирующую потери на трение за это же время. [3][4][5][11][12][15][16][17][18] Устойчивость колебаний поддерживается самоподстройкой фазового соотношения между маятником и высокочастотным полем.[13][14][19][20]

Амплитуда установившихся колебаний принимает одно стационарное значение из дискретного множества значений, возможных для данной частоты питания электромагнита. Квантованные амплитуды практически не зависят от силы переменного тока, питающего электромагнит. В то же время амплитуды весьма чувствительны к изменениям частоты этого тока. Чем выше эта частота, тем больше количество квантованных амплитуд, которые способен реализовать маятник.

Литература[править | править код]

  1. ↑ 1 2 L.A.Vainshtein, Ya.B.Doubochinski. On the low-frequency oscillations under the influence of high-frequency force (англ.) // Zh. Tekh. Fiz [Sov. Phys.-Tech. Phys] : journal. — 1978. — Vol. [23], no. 1494. — P. 1321 [745]. Архивировано 6 августа 2016 года.
  2. ↑ 1 2 D.B.Doubochinski, Ya.B.Duboshinsky et al. Discrete modes of a system subject to an inhomogeneous high-frequency force (англ.) // Zh. Tech. Fiz [Sov. Phys.-Tech. Phys] : journal. — 1979. — Vol. [24]. — P. 1160 [642].
  3. ↑ 1 2 3 P.S.Landa. Nonlinear Oscillations and Waves in Dynamical Systems (англ.). — Kluwer Academic Publishers, 2001. — P. 307. Архивировано 18 июля 2011 года.
  4. ↑ 1 2 3 J.Tennenbaum. Amplitude Quantization as an Elementary Property of Macroscopic. Vibrating Systems (англ.) // 21st Century Science & Technology : journal. Архивировано 17 сентября 2010 года.
  5. ↑ 1 2 Weldon J. Wilson. Amplitude Quantization as a Fundamental Property of Coupled Oscillator Systems (англ.) // Professor of Engineering and Physics, Weldon Wilson's Home Page : journal. — 2010. Архивировано 25 октября 2017 года.
  6. ↑ Weldon J.Wilson. Senior Engineering Design Possible Projects List, 2011-2012 (англ.) // Professor of Engineering and Physics, Weldon Wilson's Home Page : journal. — 2012. (недоступная ссылка)
  7. ↑ D.B.Doubochinski, J.Tennenbaum (23 April 2013). Theory and applications of the macroscopic quantization effect in nonlinearly-coopled vibrating systems. 1st Euro-Mediterranean Conference on Structural Dynamics and Vibroacoustics. Marrakech, Morocco: MEDYNA 2013. Архивировано из оригинала 31 мая 2016. Дата обращения: 3 октября 2016.
  8. ↑ D.B.Doubochinski, Ya.B.Doubochinski. Wave excitation of an oscillator having a discrete series of stable amplitudes (англ.) // Dokl. Akad. Nauk SSSR [Sov. Phys. Doklady] : journal. — 1982. — Vol. [27]. — P. 605 [564].
  9. ↑ D.I.Penner, D.B.Duboshinskii. Asynchronous excitation of undamped oscillations (англ.) // Успехи физических наук : journal. — Российская академия наук, 1973. — Vol. 16, no. 1. — P. 158—160. — doi:10.1070/PU1973v016n01ABEH005156. Архивировано 2 января 2020 года.
  10. ↑ V.N.Damgov, D.B.Duboshinskii, Ia.B.Duboshinskii. The excitation of undamped oscillations with a discrete series of stable amplitudes // Bolgarskaia Akademiia Nauk, Doklady. — 1986. — Т. 39, № 9. — С. 47—50. — Bibcode: 1986BlDok..39...47D.
  11. ↑ 1 2 V.Damgov, I.Popov. "Discrete" Oscillations and Multiple Attractors in Kick-excited Systems (англ.) : journal. — 1989. — No. Discrete Dynamics in Nature and Society. — P. 2, 3, 25, 26. Архивировано 27 февраля 2012 года.
  12. ↑ 1 2 D.B.Doubochinski, Ya.B.Doubochinski. Amorcage argumen-taire d’oscillations entretenues avec une serie discrete d’amplitudes stable (фр.) // EDF Bulletin de la direction des etudes et recherches, serie C, Mathematiques, Informatique : magazine. — 1991. — P. 11—20.
  13. ↑ 1 2 Martin Beech. The Pendulum Paradigm: Variations on a Theme and the Measure of Heaven and Earth (англ.). — Universal Publishers, 2014. — P. 290.
  14. ↑ 1 2 Preparation to the Young Physicists’ Tournaments’ 2015 (2014). Дата обращения: 3 октября 2016. Архивировано 28 февраля 2020 года.
  15. ↑ P.S.Landa, Y.B.Duboshinskii. Self-oscillatory systems with high-frequency energy sources (англ.) : journal. — Turpion Limited, 1989. Архивировано 29 марта 2022 года.
  16. ↑ V.N.Damgov, D.B.Douboshinsky. The wave nature and dynamical quantization of the solar system (англ.) // An International Journal of Solar System Science : journal. — 1992. — March (vol. 56, no. 3). — P. 233—242. Архивировано 12 июня 2018 года.
  17. ↑ Doubochinski’s site. Дата обращения: 14 мая 2019. Архивировано из оригинала 14 октября 2017 года.
  18. ↑ D.B.Doubochinski, J.Tennenbaum (2012). New Physical Effect Permits Factor-of-Ten Reduction in Energy Requirements for Cooling (PDF). International Conference on Advanced Material and Manufacturing Science. ICAMMS 2012. p. M1191. Архивировано (PDF) из оригинала 20 января 2022. Дата обращения: 3 октября 2016.
  19. ↑ Doubochinski Danil B., Tennenbaum Jonathan. New Physical Effect Permits Factor-of-Ten Reduction in EnergyRequirements for Cooling (англ.) // Advanced Materials Research : journal. — Trans Tech Publications, Switzerland, 2014. — Vol. 875—877. — P. 1842—1846. — doi:10.4028/www.scientific.net/AMR.875-877.1842. Архивировано 10 июня 2016 года.
  20. ↑ Doubochinski Danil, Tennenbaum Jonathan. A New Dynamical Conception of Physical Objects and Their Interactions (англ.) // Quantum Matter : journal. — American Scientific Publishers, 2015. — June (vol. 4, no. 3). — P. 251—257. — doi:10.1166/qm.2015.1281. Архивировано 19 августа 2016 года.

См. также[править | править код]

Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Маятник_Дубошинского&oldid=134899284