Маятник Дубошинского

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
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 вики-текст]

  1. 1 2 L.A.Vainshtein, Ya.B.Doubochinski (1978). «On the low-frequency oscillations under the influence of high-frequency force». Zh. Tekh. Fiz [Sov. Phys.-Tech. Phys] [23] (1494): 1321 [745].
  2. 1 2 D.B.Doubochinski, Ya.B.Duboshinsky (1979). «Discrete modes of a system subject to an inhomogeneous high-frequency force». Zh. Tech. Fiz [Sov. Phys.-Tech. Phys] [24]: 1160 [642].
  3. 1 2 3 P.S.Landa. Nonlinear Oscillations and Waves in Dynamical Systems. — Kluwer Academic Publishers, 2001. — P. 307.
  4. 1 2 3 J.Tennenbaum (Winter 2005). «Amplitude Quantization as an Elementary Property of Macroscopic. Vibrating Systems». 21st Century Science & Technology.
  5. 1 2 Weldon J. Wilson (2010). «Amplitude Quantization as a Fundamental Property of Coupled Oscillator Systems». Professor of Engineering and Physics, Weldon Wilson's Home Page.
  6. Weldon J.Wilson (2012). «Senior Engineering Design Possible Projects List, 2011-2012». Professor of Engineering and Physics, Weldon Wilson's Home Page.
  7. D.B.Doubochinski, J.Tennenbaum (23 April 2013). "Theory and applications of the macroscopic quantization effect in nonlinearly-coopled vibrating systems." in 1st Euro-Mediterranean Conference on Structural Dynamics and Vibroacoustics., Marrakech, Morocco: MEDYNA 2013. 
  8. D.B.Doubochinski, Ya.B.Doubochinski (1982). «Wave excitation of an oscillator having a discrete series of stable amplitudes». Dokl. Akad. Nauk SSSR [Sov. Phys. Doklady] [27]: 605 [564].
  9. D.I.Penner, D.B.Duboshinskii (1973). «Asynchronous excitation of undamped oscillations». Soviet Physics Uspekhi 16 (1): 158–160. DOI:10.1070/PU1973v016n01ABEH005156.
  10. V.N.Damgov, D.B.Duboshinskii, Ia.B.Duboshinskii (1986). «The excitation of undamped oscillations with a discrete series of stable amplitudes» (Russian). Bolgarskaia Akademiia Nauk, Doklady 39 (9): 47–50. Bibcode1986BlDok..39...47D.
  11. 1 2 V.Damgov, I.Popov (1989). «"Discrete" Oscillations and Multiple Attractors in Kick-excited Systems» (Discrete Dynamics in Nature and Society): 2, 3, 25, 26.
  12. 1 2 D.B.Doubochinski, Ya.B.Doubochinski (1991). «Amorcage argumen-taire d’oscillations entretenues avec une serie discrete d’amplitudes stable». EDF Bulletin de la direction des etudes et recherches, serie C, Mathematiques, Informatique: 11–20.
  13. 1 2 Martin Beech. The Pendulum Paradigm: Variations on a Theme and the Measure of Heaven and Earth. — Universal Publishers, 2014. — P. 290.
  14. 1 2 Preparation to the Young Physicists’ Tournaments’ 2015 (2014).
  15. P.S.Landa, Y.B.Duboshinskii (1989). «Self-oscillatory systems with high-frequency energy sources» (Turpion Limited).
  16. V.N.Damgov, D.B.Douboshinsky (March 1992). «The wave nature and dynamical quantization of the solar system». An International Journal of Solar System Science 56 (3): 233–242.
  17. Doubochinski’s site.
  18. D.B.Doubochinski, J.Tennenbaum (2012). "New Physical Effect Permits Factor-of-Ten Reduction in Energy Requirements for Cooling." in International Conference on Advanced Material and Manufacturing Science., ICAMMS 2012. 
  19. Doubochinski Danil B., Tennenbaum Jonathan (2014). «New Physical Effect Permits Factor-of-Ten Reduction in EnergyRequirements for Cooling.». Advanced Materials Research (Trans Tech Publications, Switzerland) 875-877: 1842–1846. DOI:10.4028/www.scientific.net/AMR.875-877.1842.
  20. Doubochinski Danil, Tennenbaum Jonathan (June 2015). «A New Dynamical Conception of Physical Objects and Their Interactions.». Quantum Matter (American Scientific Publishers) 4 (3): 251–257. DOI:10.1166/qm.2015.1281.

См. также[править | править вики-текст]