内容正文:
1.4 生活中的振动
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。
复习:
一、阻尼振动
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、受迫振动与共 振
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。
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受迫振动
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。
三、共振的防止和应用
1、防止:
使驱动力的频率与物体的固有频率不同,而且相差越大越好。
2、应用:
使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率。
固有振动、受迫振动和共振的比较
周期性驱动力
本身性质
驱动力的周期
或频率
T驱
f驱
T固
f固
振动类型
比较项目 固有振动 受迫振动 共振
受力情况 仅受回复力 作用 周期性驱动力作用
振动周期或频率 由系统
决定,即固有周期或固有频率 由
决定,即T= 或f= T驱= 或
f驱=
不变(或守恒)
振动能量 振动物体的机械能 由产生驱动力的物体提供 振动物体获得的能量最大
常见例子 弹簧振子或单摆 机器运转时底座发生的振动 共振筛、声音的共鸣等
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。
军队过桥便步走,火车过桥慢行
1831年,一队骑兵通过曼彻斯特附近的一座便桥时,由