Стрижень (у теорії ваганні)
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Стрижень (у теорії ваганні)

Стрижень в теорії ваганні, пружне тверде тіло, довжина якого значно перевищує його поперечні розміри. При збудженні С., наприклад ударом, в нім виникають т.з. вільні коливання. Коливальні зсуви часток С. можуть бути направлені як уздовж його осі — подовжні коливання, так і перпендикулярно осі — крутильні і вигинисті коливання. При крутильних коливаннях будь-який перетин С. закручується по відношенню до довколишнього, при вигинистих — точки осі С. зміщуються в поперечному напрямі, а волокна, паралельні осі і розташовані по різні сторони від неї, випробовують деформації розтягування і стискування. Будь-яке вагання С. можна представити як суму простих синусоїдальних його власних коливань того або іншого вигляду, частоти яких f залежать від довжини С. /, щільність матеріалу р, форми і площі S його перетину, від пружного опори його по відношенню до даного типа деформацій, а також від умов закріплення його кінців. Наприклад, для подовжніх коливань вільного С., де Е — модуль Юнга, n — ціле число, відповідне номеру гармонійної складової. Для крутильних коливань круглого вільного стрижня, де G — модуль зрушення. В разі вигинистих коливань власні частоти не утворюють гармонійного ряду, т.к. ськорость поширення вигинистих хвиль залежить від частоти; для закріпленого на кінцях стрижня, де I - момент інерції перетину відносно нейтральної осі С., а коефіцієнт а п приймають відповідно значення а 1 = 4,73; a 2 = 7,85.... Форма вільних коливань С. залежить від того, які з його власних коливань увійдуть до спектру, що у свою чергу визначається способом збудження.

  Вимушені коливання С. під дією синусоїдальної сили, що вимушує, здійснюються з частотою сили f , при збігу якої з однією з власних частот С. спостерігається явище резонансу .

  Практичне значення коливань С. всіляко. Всяку балку в будівельній конструкції можна розглядати як С., від власних частот якого залежить міцність споруди. Небезпечні коливання по довжині що виникають в кораблях із-за неврівноваженості двигунів, розраховуються як коливання стрижнів. С. застосовуються в деяких музичних інструментах, наприклад ксилофонах і др.; зігнутим С. з двома вільними кінцями є камертон.

  Літ.: Морз Ф., Коливання і звук, пер.(переведення) з англ.(англійський), М. — Л., 1949; Стретт Д же. Ст (Релей), Теорія звуку, перло.(переведення) з англ.(англійський), т. 1, 2 видавництва, М., 1955.