内容正文:
2.6 受迫振动 共振
第二章 机械振动
“洗”是古代盥洗用的脸盆,多用青铜铸成,现代亦有许多仿制的工艺品。倒些清水在其中,用手掌慢慢摩擦盆耳,盆就会发出嗡嗡声,到一定节奏时还会溅起层层水花。这是为什么?
一、简谐运动
物体的振动周期与频率由振动物体本身的性质决定,与振幅无关。
弹簧振子:
单摆:
均为理想化模型
一、固有振动
固有振动:振动系统在在没有外力干预的情况下,
仅在自身结构影响下的振动;
固有周期(频率):由自身结构所决定的周期T0(f0)
均为理想化模型
思考:现实生活中是否存在固有振动?
振动中的能量会损失,机械能会减小
若振动过程中存在阻力,它的振幅又发生如何变化呢?
1.阻尼振动:
振动系统在阻尼(摩擦或其他阻力)作用下的振幅逐渐减小的振动。
生活中的实际的振动一定有空气阻力,
故一定是阻尼振动
一、固有振动
机械能转化为内能
思考:现实生活中是否存在固有振动?
振动中的能量会损失,机械能会减小
若振动过程中存在阻力,它的振幅又发生如何变化呢?
1.阻尼振动:
振动系统在阻尼(摩擦或其他阻力)作用下的振幅逐渐减小的振动。
一、固有振动
生活中的实际的振动一定有空气阻力,
故一定是阻尼振动
机械能转化为旁边介质的机械能
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。
振动中的能量会损失
二、阻尼振动
思考:阻尼振动中,由于存在阻力,振幅不断减小,故振动系统的机械能将不断减少,那么,振动系统的周期和频率也会发生变化吗?
振动周期与振幅无关,故阻尼振动中周期和频率不变!
T
T
T
二、阻尼振动
单摆:
振动中的能量会损失
简谐运动 阻尼振动
产生条件 理想模型,不受阻力 受到阻力作用
振幅 不变 减小
频率 由系统本身决定 频率不变
振动图像
二、阻尼振动
简谐运动与阻尼振动的比较
用周期性的外力作用于振动系统,
补偿系统机械能的损耗,使系统持续地振动下去。
想一想:用什么办法才能得到持续的振动呢?
二、阻尼振动
1.驱动力:
周期性作用于振动系统的外力叫做驱动力。
2.受迫振动:
系统在驱动力作用下的振动,叫做受迫振动。
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、受迫振动
结论: