Текст книги "Большая Советская Энциклопедия (МА)"

Маятник

Ма'ятник , твёрдое тело, совершающее под действием приложенных сил колебания около неподвижной точки или оси. В физике под М. обычно понимают М., совершающий колебания под действием силы тяжести; при этом его ось не должна проходить через центр тяжести тела. Простейший М. состоит из небольшого массивного груза C , подвешенного на нити (или лёгком стержне) длиной l . Если считать нить нерастяжимой и пренебречь размерами груза по сравнению с длиной нити, а массой нити по сравнению с массой груза, то груз на нити можно рассматривать как материальную точку, находящуюся на неизменном расстоянии l от точки подвеса O (рис. 1 , а). Такой М. называется математическим. Если же, как это обычно имеет место, колеблющееся тело нельзя рассматривать как материальную точку, то М. называется физическим.

  Математический маятник. Если М., отклоненный от равновесного положения C _{, отпустить без начальной скорости или сообщить точке C скорость, направленную перпендикулярно OC и лежащую в плоскости начального отклонения, то М. будет совершать колебания в одной вертикальной плоскости по дуге окружности (плоский, или круговой математический М.). В этом случае положение М. определяется одной координатой, например углом j, на который М. отклонен от положения равновесия. В общем случае колебания М. не являются гармоническими; их период T зависит от амплитуды. Если же отклонения М. малы, он совершает колебания, близкие к гармоническим, с периодом:}

   ,

где g – ускорение свободного падения; в этом случае период T не зависит от амплитуды, то есть колебания изохронны.

  Если отклонённому М. сообщить начальную скорость, не лежащую в плоскости начального отклонения, то точка C будет описывать на сфере радиуса l кривые, заключённые между 2 параллелями z = z₁ и z = z₂ (рис. 2 , а), где значения z₁ и z₂ зависят от начальных условий (сферический маятник). В частном случае, при z₁ = z₂ (рис. 2 , б) точка C будет описывать окружность в горизонтальной плоскости (конический маятник). Из некруговых М. особый интерес представляет циклоидальный маятник , колебания которого изохронны при любой величине амплитуды.

  Физический маятник. Физическим М. обычно называется твёрдое тело, совершающее под действием силы тяжести колебания вокруг горизонтальной оси подвеса (рис. 1 , б). Движение такого М. вполне аналогично движению кругового математического М. При малых углах отклонения j М. также совершает колебания, близкие к гармоническим, с периодом

   ,

где I – момент инерции М. относительно оси подвеса, l – расстояние от оси подвеса O до центра тяжести C , M – масса М. Следовательно, период колебаний физического М. совпадает с периодом колебаний такого математического М., который имеет длину l _{= I/Ml . Эта длина называется приведённой длиной данного физического М.}

  Точка K на продолжении прямой OC , находящаяся на расстоянии l _{от оси подвеса, называется центром качаний физ. М. При этом расстояние OK = l всегда больше, чем OC = l . Точка O оси подвеса М. и центр качаний обладают свойством взаимности: если ось подвеса сделать проходящей через центр качаний, то точка O прежней оси подвеса станет новым центром качаний и период колебаний М. не изменится. Это свойство взаимности используется в оборотном маятнике для определения приведённой длины l ; зная l и T , можно найти значение g в данном месте.}

  Свойствами М. широко пользуются в различных приборах: в часах, в приборах для определения ускорения силы тяжести (см. Маятниковый прибор ), ускорений движущихся тел, колебаний земной коры (см. Сейсмограф ), в гироскопических устройствах , в приборах для экспериментального определения моментов инерции тел и других. См. также Фуко маятник .

  Лит.: Бухгольц Н. Н., Основной курс теоретической механики, ч. 1, М., 1967, § 38, пп. 5, 13, 14; ч. 2, М., 1969, § 12, п. 4; Тарг С. М., Краткий курс теоретической механики, 7 изд., М., 1970, гл. 28, § 155; Хайкин С. Э., Физические основы механики, 2 изд., М., 1971, гл. 13, § 90, 91.

  С. М. Тарг.

Рис. 2. Маятники: а – сферический маятник; б – конический маятник.

Рис. 1. Маятники: а – круговой математитческий маятник; б – физический маятник.

Маятниковая миграция

Ма'ятниковая мигра'ция , условное название регулярных поездок населения из одного пункта (места жительства) в другой пункт – на работу и обратно. М. м. не относят к миграции населения .

Маятниковый прибор

Ма'ятниковый прибо'р , инструмент для измерения ускорения силы тяжести относительным методом (см. Гравиметрия ). Гравиметрические исследования с помощью М. п. основываются на измерении разности зависящих от ускорения силы тяжести периодов свободных колебаний маятника неизменной длины на двух пунктах: исследуемом и пункте с известным ускорением силы тяжести. Маятники являются основными элементами М. п. В М. п. применяются 2—4 маятника с периодом собственных колебаний ~ 1 сек . С помощью кварцевых стандартов частоты в современных М. п. период определяется с точностью 1·10^-8сек , что обеспечивает измерение ускорения силы тяжести с точностью до 10^-2 мгл ; применяется фотографическая или фотоэлектрическая система регистрации колебаний. Маятники термостатируются и помещаются в вакуумную камеру. Во время измерений на пунктах контролируются возможные изменения амплитуды колебаний маятников, их температуры, плотности остаточного воздуха в вакуумной камере, качания штатива и др.; в случае необходимости вводятся соответствующие поправки. При измерениях ускорения силы тяжести учитывается её изменение вследствие лунного и солнечного притяжений. Специальные конструкции М. п. предназначены для измерений ускорения силы тяжести на морях. М. п. с оборотными маятниками использовались для абсолютных определений ускорений силы тяжести в Потсдаме (Германия, ГДР), Вашингтоне (США), Таддингтоне (Великобритания), Ленинграде (СССР), Буэнос-Айресе (Аргентина).

  М. У. Сагитов.

Маятникообразные движения

Маятникообра'зные движе'ния в физиологии, периодические сокращения и расслабления продольных мышц кишечной стенки, характерные главным образом для тонкого кишечника, вследствие чего его участки то укорачиваются, то удлиняются и происходит перемешивание пищевой кашицы – химуса. М. д. вызываются механическими и химическими раздражениями стенки кишки пищей и пищеварительными соками. Для наблюдения М. д. пользуются изолированным участком кишки. Более совершенный способ – изучение М. д. с помощью рентгеновских лучей или запись таких движений у животных с хронической фистулой или петлей кишки, концы которой выведены наружу и приживлены к коже.

Маяцкое городище

Мая'цкое городи'ще , развалины раннесредневекового замка на правом берегу реки Дон, близ села Дивногорье, в Острогожском районе Воронежской области. Исследовалось в 1906—09. Прямоугольное в плане городище (100 ´ 80 м ) окружено рвом и остатками белокаменных стен, сложенных из обтёсанных блоков. Рядом с городищем находятся остатки поселения (20 га ), к востоку от него – могильник. Весь комплекс – памятник салтово-маяцкой культуры (8—9 века); жителями М. г. были алано-болгары, входившие в Хазарский каганат.

  Лит.: Милютин А., Раскопки 1906 г. на Маяцком городище, в книге: Известия Археологической комиссии, в. 29, СПБ, 1909; Макаренко Н. Е., Археологические исследования 1907—1909 гг., там же, в. 43, 1911; Плетнёва С. А., От кочевий к городам, М., 1967.

Маячковая лампа

Маячко'вая ла'мпа , триод СВЧ, вакуумная оболочка которого по внешнему виду похожа на башню маяка; предназначен для генерирования и усиления колебаний в дециметровом и сантиметровом диапазонах радиоволн. С целью уменьшения времени пролёта электронов между электродами и индуктивностей их выводов, которые являются основным препятствием повышению предельной рабочей частоты электронной лампы, в М. л. (рис. ) расстояния между электродами сделаны очень малыми (доли мм ), а выводы изготовлены в виде плоских металлических дисков разных диаметров, спаянных с торцами стеклянных цилиндров. К краям этих дисков, находящимся вне вакуума, присоединяется съёмная часть колебательной системы, выполненная в виде отрезков коаксиальной линии. Появившиеся в 40-х годах 20 века М. л. имели предельные рабочие частоты до 3,3 Ггц и выходную мощность 30—150 мвт . С 60-х годов 20 века вместо М. л. в радиоаппаратуре применяются более совершенные металлокерамические лампы .

  Лит.: Хлебников Н. Н., Электронные приборы, М., 1966; Петров К. С., Язгур О. Я., Электронные приборы, М., 1970.

  В. Ф. Коваленко.

Маячковая лампа: 1 – катод; 2 – управляющая сетка; 3 – анод; 4 – дисковый вывод анода; 5 – дисковый вывод управляющей сетки; 6 – стеклянные цилиндры оболочки; 7 – корпус.

Маячный

Мая'чный, посёлок городского типа в Башкирской АССР. Расположен в 10 км к западу от железнодорожной станции Ермолаево.

Назад к карточке книги "Большая Советская Энциклопедия (МА)"