Saltar al contenido principal
LibreTexts Español

22.6: Multiplos de Frecuencia

  • Page ID
    130760
  • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)

    \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)

    \( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    ( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)

    \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)

    \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)

    \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)

    \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    \( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\)

    \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\)

    \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)

    \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\)

    \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)

    \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\)

    \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)

    \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)

    \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    \( \newcommand{\vectorA}[1]{\vec{#1}}      % arrow\)

    \( \newcommand{\vectorAt}[1]{\vec{\text{#1}}}      % arrow\)

    \( \newcommand{\vectorB}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)

    \( \newcommand{\vectorC}[1]{\textbf{#1}} \)

    \( \newcommand{\vectorD}[1]{\overrightarrow{#1}} \)

    \( \newcommand{\vectorDt}[1]{\overrightarrow{\text{#1}}} \)

    \( \newcommand{\vectE}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash{\mathbf {#1}}}} \)

    \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)

    \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)

    El análisis anterior es para frecuencias no muy lejos de\(\omega_{0}\). Pero los términos no lineales pueden hacer que la resonancia ocurra a frecuencias que son múltiplos racionales de\(\omega_{0}\). Landau demuestra que una pequeña\(\frac{1}{3} \alpha x^{3}\) en el potencial (por lo que una fuerza adicional\(\alpha x^{2}\) en la ecuación de movimiento) puede generar una resonancia cercana\(\gamma=\frac{1}{2} \omega_{0}\). Solo hemos considerado una adición cuártica al potencial,\(\frac{1}{4} \beta x^{4}, \text { a force } \beta x^{3}\), podemos demostrar que da una resonancia cercana\(\gamma=\frac{1}{3} \omega_{0}\), y presumiblemente este es el pequeño bache cerca del comienzo de las curvas anteriores para una gran fuerza motriz.

    \(\text { We have } \ddot{x}+2 \lambda \dot{x}+\omega_{0}^{2} x=(f / m) \cos \gamma t-\beta x^{3}\)

    \(\text { We'll write } x=x^{(0)}+x^{(1)}+\ldots\)

    \(\text { Let's define } x^{(0)} \text { by }\)

    \[\ddot{x}^{(0)}+2 \lambda \dot{x}^{(0)}+\omega_{0}^{2} x^{(0)}=(f / m) \cos \gamma t\]

    \(\text { So } x^{(0)}=b \cos (\gamma t+\delta) . \text { Then }\)

    \ [\ begin {alineado}
    \ ddot {x} ^ {(1)} +2\ lambda\ punto {x} ^ {(1)} +\ omega_ {0} ^ {2} x^ {(1)} &=-\ beta\ izquierda (x^ {(0)}\ derecha) ^ {3}\\
    &=-\ beta b^ {3}\ cos ^ {3} (\ gamma t+\ delta)\\
    &=-\ beta b^ {3}\ izquierda [\ frac {3} {4}\ cos (\ gamma t+\ delta) +\ frac {1} {4}\ cos (3\ gamma t+\ delta)\ derecha]
    \ end {alineado}\]

    Entonces, para\(\gamma=\frac{1}{3} \omega_{0}\), el segundo término\(-\beta b^{3} \frac{1}{4} \cos (3 \gamma t+\delta)=-\beta b^{3} \frac{1}{4} \cos \left(\omega_{0} t+\delta\right)\),, tendrá una respuesta resonante, aunque es proporcional a la (pequeña) amplitud al cubo. Argumentos similares funcionan para otras frecuencias fraccionarias.


    This page titled 22.6: Multiplos de Frecuencia is shared under a not declared license and was authored, remixed, and/or curated by Michael Fowler.