Воспользуемся Формулировкой-1 второго закона Ньютона – формула (1). На колесо действуют 2 силы – сила упругости пружины и сила сопротивления амортизатора.
Ускорение и действующие силы выразим через смещение – (согласно рисунку!).
Очевидно, что .
Из опытов известно, что
· сила упругости пружины – , где коэффициент, определяемый упругими свойствами пружины;
· демпфирующая сила – , где коэффициент, определяемый сопротивлением амортизатора.
Согласно второму закону Ньютона записываем, что
!
Полученное уравнение приводится к стандартному виду:
,
где собственная частота колебаний системы,
коэффициент (декремент) затухания колебаний системы.
Вывод. Полученное уравнение есть уравнение свободных затухающих колебаний не только автомобильного колеса на пружинной подвеске с амортизатором, но и любой механической системы, например, математического маятника.