内容正文:
(1)知道阻尼振动和无阻尼振动,并能从能量的观点给予说明。
(2)知道受迫振动的概念。知道受迫振动的频率等于驱动力的频率,而跟振动物体的固有频率无关。
(3)理解共振的概念,知道常见的共振的应用和危害。
振动的能量与振幅有关,振幅越大,振动的能量越大
简谐运动中动能和势能在发生相互转化,但机械能的总量保持不变,即机械能守恒。
1、阻尼振动:振幅逐渐减小的振动
2、阻尼振动的图像
3、振动系统受到的阻尼越大,振幅减小得越快,阻尼过大时,系统将不能发生振动。
4、实际的自由振动一定是阻尼振动
二、受迫振动
1、驱动力
作用在振动系统上的周期性外力
2、受迫振动
系统在驱动力作用下的振动
3、受迫振动的特点
受迫振动的频率总等于驱动力的频率,与系统的固有频率无关。
三、共 振
1、共振曲线
2、共振
驱动力的频率等于系统的固有频率时,受迫振动的振幅最大,这种现象叫做共振。
驱动力的频率与系统的固有频率相差越少,振幅越大,相差越多,振幅越小。
生活中的共振现象
美国有一农场农妇,习惯于用吹笛的方式招呼丈夫回家吃饭,可当她有一次吹笛时,居然发现树上的毛毛虫纷纷坠地而死,惊讶之余,她到自己的果园吹了几个小时,一下子将果树上的毛毛虫收拾的一干二净,究其原因,还是笛子发出的声音引起毛毛虫内脏发生剧烈共振而死亡。
1831年,一队骑兵通过曼彻斯特附近的一座便桥时,由于马蹄节奏整齐,桥梁发生共振而断裂。
生活中的共振现象
军队过桥便步走,火车过桥慢行
1940年,美国的全长860米的塔柯姆大桥在建成后的4个月就因风共振而倒塌
生活中的共振现象
(1)受迫振动的振幅可以不变,但受迫振动的机械能是不守恒的;
(2)共振不是一种振动,它是受迫振动中的一种现象,当驱动力的频率和振子的固有频率相等时,就会发生共振现象.
1、如图所示,是用来测量各种发动机转速的转速计原理图。在同一铁支架NM上焊有固有频率依次为80Hz、60Hz、40Hz、20Hz的四个钢片a、b、c、d。将M端与正在转动的电动机接触,发现b钢片振幅最大,则电动机转速为_______r/min,a、b、c、d此时振动频率为_________。
3600
60Hz
课 堂 练 习
2、 如图所示演示装置,一根张紧的水平绳上挂着四个单摆,让