Heavy damping

Heavy damping occurs when the degree of damping is sufficiently large that the system returns sluggishly to its equilibrium position without making any oscillations at all. This corresponds to the mass in Figure 1.1 being immersed in a fluid of large viscosity like syrup. For this case the oscillatory part of our solution, cos ωt in Equation (2.1), is no longer appropriate. Instead we replace it with the general function f (t), i.e.

x = exp(−βt)f (t ). .........(1)

Substituting x and its derivatives into letting β = γ/2 gives

.........(2)

or

............(3)

Figure 1.1 An example of a damped mechanical oscillator showing an oscillating mass immersed in a viscous fluid.

where α² = (γ ²/4 − ω²_o). The solutions to Equation (3) depend dramatically on the sign of α². The α² term is negative when γ ²/4 < ω²_o and this leads to an oscillatory solution with the complex form f (t) = Aexp i(αt + φ). This solution is not appropriate for the case of heavy damping where there is no oscillation. In fact it corresponds to the case of light damping. The α² term is positive when γ ²/4>ω²_o. In this case Equation (3) has the general solution

f (t) = Aexp(αt) + B exp(−αt),

giving
........(4)
This is the non-oscillatory solution that we require. The term (γ ²/4 − ω²_o)^1/2 is clearly less than γ/2 and so the exponents of both exponential terms are negative in sign. Hence the displacement reduces to zero with time and there is no oscillation.

اخر الاخبار

اخبار العتبة العباسية المقدسة

مجلة تسليم تدعو الباحثين والأكاديميين للمشاركة في أعدادها القادمة

المجمع العلمي يواصل إقامة محاضراته الأسبوعية في مقام الإمام المهدي (عجل الله فرجه)

جامعة الكفيل تطلق الدورة التدريبية الصيفية لطلبة كلية الهندسة التقنية

استعدادًا لزيارة الأربعين العتبة العباسية المقدسة تعقد الورشة التنسيقية الرابعة الخاصة بمراكز إرشاد التائهين

المزيد

الآخبار الصحية

دراسة علمية تكشف مفاجأة حول الأسباب الحقيقية للسمنة

دراسة: الأطباء يتجاهلون "سببا شائعا" لارتفاع ضغط الدم

نظامك الغذائي غني بالبروتين؟.. احذر هذه الآثار الجانبية

لا تتجاهلها.. أعراض تنذرك بأنك مهدد بالإصابة بالسكري

المزيد

الآخبار التكنلوجية

ISOFIX: معيار الأمان الذهبي لمقاعد الأطفال في السيارات

هل المحرك الأكبر دائمًا الأفضل للسيارة؟

اختبارات ناجحة لمحرك "VK-800" الروسي وتطويره لطائرة بايكال الخفيفة

رئيس إنفيديا: الذكاء الاصطناعي الصيني "محفز للتقدم العالمي"

المزيد

مواضيع ذات صلة

لعبة اللفائف المتصلة (سلانكي)(السر في الموجة البطيئة: طاقة تنتقل... لا تسقط! اختارة )

ملاعق مُعَلَّقَة (فيزياء الاحتكاك والتلاصق: لماذا تلتصق الملعقة بأنفك)

بعض الأرقام القياسية في رفع الأثقال(الفيزياء وراء أرقام قياسية رفع الأثقال)

تصويبات كرة السلة (الفيزياء وراء تصويبات كرة السلة: تحليل الزوايا، السرعة، والدوران لتحسين دقة الرمية)

معدات الحصار(التحليل الفيزيائي للطاقة الحركية وقوى القذف في معدات الحصار: المنجنيق والمقذاف)

المدفع البشري(المدفع البشري: الفيزياء وراء فقرة السيرك المثيرة)

تمريرات قانونية في الرجبي

رامية الرماح ولسان الضفدع

ضرب كرة البيسبول فيزياء الضربة المثالية: علم البيسبول في جزء من الثانية

القفز بالزانة(فيزياء القفز بالزانة: دور الألياف الزجاجية )

التقاذف

(الشعور بالخوف والرهبة داخل مدينة الملاهي) تحليل فيزيائي لتجارب الإثارة والخوف