5 - Квант

ÁÅÐÅÇÎÂÀß
ÂÎËÍÀ
äåéñòâóåò êóäà ìåäëåííåå óïðóãîñòè, ïðè÷åì ðåçóëüòàò, òàê æå, êàê è âûçâàâøåå îòêëèê âîçäåéñòâèå, íîñèò
íåîáðàòèìûé õàðàêòåð.
Ñàìîå çàìå÷àòåëüíîå, ÷òî êðîìå îòëè÷èé ó íàøåãî
ìåõàíèçìà åñòü íåìàëî îáùåãî ñ óïðóãîñòüþ. À èìåííî,
îí òîæå ïðèâîäèò ê âîçíèêíîâåíèþ ñâîåãî ðîäà êîëåáàíèé, èëè, åñëè õîòèòå, âîëí. È õîòÿ êîëåáàíèÿ ýòè
áåçóìíî ìåäëåííûå, òàê ÷òî åäâà ëè âàì äîñòàíåò
òåðïåíèÿ çà íèìè ñëåäèòü, íàáëþäàòü èõ ñîâñåì ïðîñòî.
Ïðåäñòàâüòå ñåáå, ÷òî êîãäà-òî â íåçàïàìÿòíûå âðåìåíà íàä ëåñîì, íàëîìàâ äðîâ, ïðîíåññÿ ñìåð÷. Øëî
âðåìÿ, ïîñëåäñòâèÿ êàòàñòðîôû ñòàëè çàáûâàòüñÿ, è
äåðåâüÿ ïîòÿíóëèñü êâåðõó, êàê èçîáðàæåíî íà ðèñóíêå 4,à. Âèäèòå, íèæíÿÿ ÷àñòü ñòâîëà îñòàëàñü íàêëîíåíà âïðàâî, à âåðõíÿÿ, áîëåå ìîëîäàÿ, óæå âûðîâíÿëàñü.
Ïîñìîòðèì òåïåðü, êàêèå ñèëû äåéñòâóþò íà îñíîâàíèå
ñòâîëà. Äàâàéòå ñíîâà ìûñëåííî âûäåëèì êàêîå-íèáóäü ñå÷åíèå – è ïîäóìàåì, êàê ðàñïðåäåëåíû
íàïðÿæåíèÿ. Íè÷åãî ñëîæíîãî, îäíàêî íàñ æäåò ñþðïðèç. Õîòÿ âåðõóøêà äåðåâà óæå âûðîâíÿëàñü è «ñòîèò
ïî ñòðóíêå», öåíòð ìàññ âñå åùå ñìåùåí âïðàâî îò
êîðíåé. Ýòî çíà÷èò, ÷òî ê íèæíåé ÷àñòè ñòâîëà ïðèëîæåí èçãèáàþùèé ìîìåíò ñèëû òÿæåñòè, êîòîðûé ðàñòÿãèâàåò åãî ëåâóþ ñòîðîíó, ñæèìàÿ, â ñâîþ î÷åðåäü,
ïðàâóþ.
Çíàêîìàÿ ñèòóàöèÿ, íå ïðàâäà ëè? Ðàç íà îñíîâàíèå
ñòâîëà äåéñòâóåò èçãèáàþùåå óñèëèå, âñå áóäåò ïðîèñõîäèòü òàê æå, êàê â ëþáîì íàêëîííîì äåðåâå. Ñòâîë
áóäåò ðàñòè íåðàâíîìåðíî, è äåðåâî áóäåò ìàëî-ïîìàëó
èñêðèâëÿòüñÿ âëåâî.  ïðèíöèïå, ýòî ìîãëî áû ïðåêðàòèòüñÿ, êîãäà öåíòð ìàññ îêàæåòñÿ òî÷íî íàä êîðíåì
(ðèñ.4,á). Îäíàêî â ýòîò ìîìåíò âåðõóøêà ñíîâà áóäåò
íàêëîíåíà, ïðàâäà óæå íàëåâî, à çíà÷èò, ê íåé îïÿòü
áóäåò ïðèëîæåí èçãèáàþùèé ìîìåíò ñèëû òÿæåñòè
(ñì. ñå÷åíèå іÑ).  îòâåò îíà íà÷íåò òÿíóòüñÿ íàïðàâî, ïðè ýòîì ïåðåðàñïðåäåëÿòñÿ íàïðÿæåíèÿ â íèæíåé
÷àñòè ñòâîëà. È âåñü öèêë ïîâòîðèòñÿ ñíîâà.
Îòâåò, íè÷åãî íå ñêàæåøü, íåîæèäàííûé. Îêàçûâàåòñÿ, ÷òî âîçâðàò ñòâîëà ê âåðòèêàëè – ýòî êîëåáàòåëüíûé ïðîöåññ. È íåñìîòðÿ íà âñþ ñâîþ ìåäëåííîñòü, îí
èìååò âïîëíå íàãëÿäíûå ïðîÿâëåíèÿ. Â ðåçóëüòàòå
ïîñëåäîâàòåëüíûõ ïåðåãèáîâ â òó è äðóãóþ ñòîðîíó
ñòâîë äåðåâà ïðèíèìàåò âîëíîîáðàçíóþ ôîðìó
(ðèñ.4,â).
á
a
â
C
B
C
B
Ðèñ.4. Òàê òåîðåòè÷åñêè âîçíèêàåò “áåðåçîâàÿ âîëíà”
2 Êâàíò ¹ 5
Ðèñ.5. Òàê «áåðåçîâàÿ âîëíà» âûãëÿäèò íà ñàìîì äåëå
5