С.В. Панькова, В.Г. Соловьёв, И.И. Толбухина, А.О. Юлина
Изучение поперечных механических колебаний упругого стержня в университетском физическом практикуме

Статья содержит результаты теоретического и экспериментального изучения изгибных механических колебаний закрепленного на одном конце упругого стержня с дополнительным грузом на свободном конце и без этого груза. Новизна методического подхода авторов заключается в создании ранее не существовавшего элемента учебного материала, объединяющего теорию явления и соответствующий эксперимент, доказывающий ее истинность. Практическая значимость работы связана с возможностью постановки и проведения описанного учебного эксперимента студентами старших курсов на простом и доступном оборудовании.

Ключевые слова: учебный физический эксперимент, механические колебания, упругий стержень.

S.V. Pan’kova, V.G. Solovyev, I.I. Tolbukhina, A.O. Yulina
Study of transversal mechanical vibrations of an elastic rod in a university physics workshop.

The article contains the results of a theoretical and experimental study of bending mechanical vibrations of an elastic rod fixed at one end with an additional load at the free end and without this load. The novelty of the authors’ methodological approach lies in the creation of a previously non-existent element of the educational material that combines the theory of the phenomenon and the corresponding experiment that proves its truth. The practical significance of the work is related to the possibility of setting up and conducting the described educational experiment by senior students on simple and affordable equipment.

Keywords: educational physical experiment, mechanical vibrations, elastic rod.

DOI: 10.62957/2307-5457-2025-4-39-49

Военная академия связи им. С.М. Буденного;
Псковский государственный университет;
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Панькова Светлана Витиславовна кандидат физико-математических наук, доцент; доцент кафедры физики Псковского государственного университета.

Соловьёв Владимир Гаевич доктор физико-математических наук, профессор; профессор кафедры физики Военной академии связи им. Маршала Советского Союза С.М. Будённого (г. Санкт-Петербург); ведущий научный сотрудник кафедры физики Псковского государственного университета.

Толбухина Инна Игоревна студентка института физико-математических наук и информационных технологий Псковского государственного университета.

Юлина Анна Олеговна кандидат физико-математических наук, старший преподаватель Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета; доцент Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого.

Литература
1. Механические колебания. Лабораторный практикум: пособие / И.Л. Дорошевич и др. – Минск: БГУИР, 2022. – 70 с. – URL: https://libeldoc.bsuir.by/handle/123456789/49118 (дата обращения: 22.12.2024).
2. Алешкевич В.А., Деденко Л.Г., Караваев В.А. Колебания и волны. Лекции. (Университетский курс общей физики). – М.: Физический факультет, МГУ, 2001. – 144 c. – URL: https://djvu.online/file/VQ4lbqrJnhksd (дата обращения: 20.12.2024).
3. Сивухин Д.В. Общий курс физики. В 5 т. Т. 1. Механика. – М.: Физматлит, 2005. – 560 с. – URL: https://ikfia.ysn.ru/wp-content/uploads/2018/01/Sivuxin-t1-1979ru.pdf (дата обращения: 22.12.2024).
4. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Т. 1. – М.: Физматлит, 2012. – 224 с. – URL: http://www.phys.nsu.ru/serebr/wp-content/uploads/2020/03/LL1.pdf (дата обращения: 22.12.2024).
5. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Т. 7. – М.: Физматлит, 2007. – 259 с. – URL: https://ftfsite.ru/wp-content/files/landau-tf7-teoruprug-3.2.pdf (дата обращения: 22.12.2024).
6. Стрелков С.П. Введение в теорию колебаний. – СПб.: Лань, 2005. – 440 с.
7. Пановко Я.Г. Введение в теорию механических колебаний. – Л.: Наука, 1989. – 252 с. – URL: http://www.physics.gov.az/book-V/Panovko.pdf (дата обращения: 22.12.2024).
8. Бабаков И.М. Теория колебаний: Учебное пособие. – М.: Дрофа, 2004. – 591 с.
9. Бидерман В.Л. Теория механических колебаний. – М.: Высшая школа, 1980. – 408 с. – URL: http://rk5.1gb.ru/books/Teor-Kolebaniy/Biderman-teor-coleb.pdf (дата обращения: 22.12.2024).
10. Власов Ю.Л. Колебания механических систем. Лабораторный практикум: Учебное пособие. – Оренбург: Оренбургский государственный университет, 2011. – 165 с.
11. Семенихина Д.В. Компьютерный лабораторный практикум по теории колебаний: Учебное пособие. Часть 1. – Таганрог: Издательство ЮФУ, 2015. – 84 с. – URL: https://avidreaders.ru/book/kompyuternyy-laboratornyy-praktikum-po-teorii-kolebaniy.html (дата обращения: 22.12.2024).
12. Лабораторный практикум по физике: Учебное пособие для втузов / Б.Ф. Алексеев, К.А. Барсуков, И.А. Войцеховская и др. Под ред. К.А. Барсукова, Ю.И. Уханова. – М.: Высшая школа, 1988. – 350 с.
13. Погорелов А.В. Дифференциальная геометрия. – М.: Наука, 1974. – 176 с. (С. 56). – URL: https://ikfia.ysn.ru/wp-content/uploads/2018/01/Pogorelov1974ru.pdf (дата обращения: 22.12.2024).

Полный текст статьи