Колебания маятника с предельно большими амплитудами

Abstract

Колебания простого жесткого маятника с предельно большими амплитудами, близкими к 180°, трактуются на основе физически оправданного приближения, заключающегося в разделении полного цикла колебаний на несколько частей. Бульшая часть почти замкнутого кругового пути груза маятника аппроксимируется лимитационным движением, а движение в малой окрестности перевернутого положения описывается с помощью линеаризованного дифференциального уравнения. Такой подход позволяет лучше понять динамику поведения нелинейных физических систем. Полученное на его основе простое аналитическое выражение для периода колебаний с предельно большой амплитудой дает значения, очень близкие к тем, что следуют из точной формулы, основанной на полном эллиптическом интеграле первого рода K(q).