用玻耳共振儀研究受迫振動ppt

用玻耳共振儀研究受迫振動實驗M—6受迫振動物體在周期外力的持續(xù)作用下發(fā)生的振動稱為受迫振動。本實驗采用擺輪在彈性力矩作用下在電磁阻尼力矩作用下作受迫振動來研究受迫振動特性。當擺輪受到周期性強迫力矩的作用，并有空氣阻尼和電磁阻尼的媒質(zhì)中運動時（阻尼力矩為），其受迫振動方程：同濟大學物理實驗室受迫振動方程方程的通解為它的一個特解加上奇次方程的通解它表示一個減幅振動，反映受迫振動的暫態(tài)行為，經(jīng)過很短的時間衰減至消失。設該方程的一個特解為，則代入方程整理得：由上式可得：（1）（2）（3）（4）同濟大學物理實驗室由圖得：代入（2）式，則由（5）式可見，振幅與強迫力矩的幅值圓頻率、系統(tǒng)固有頻率和阻尼系數(shù)有關，而與初始狀態(tài)無關。（5）同濟大學物理實驗室位移共振由極值條件：

可得出，當圓頻率時，產(chǎn)生共振，有極大值，稱為位移共振。位移共振條件（6）（7）（6）（7）式表明，阻尼系數(shù)越小，共振圓頻率越接近系統(tǒng)固有頻率，振幅也越大。位移共振時，系統(tǒng)位移與強迫力的相位差當阻尼很小時，（8）同濟大學物理實驗室速度共振與加速度共振系統(tǒng)作受迫振動時，速度振幅為由（5）式知：當時，有極大值。速度共振條件由于速度振動的相位超前位移振動的相位，故速度振動與強迫力同相位，因此，強迫力總是對系統(tǒng)做正功，系統(tǒng)得到持續(xù)的能量補充，所以產(chǎn)生共振。系統(tǒng)作受迫振動時，其加速度振幅為由知：時，有極大值。加速度共振條件三種共振都有很大的振幅，其中位移共振的振幅最大。同濟大學物理實驗室共振利與弊共振有利有弊。利用共振來提高樂器的音響效果，利用串聯(lián)諧振電路作為收音機的調(diào)諧電路，利用核磁共振來研究物質(zhì)的結構以及醫(yī)療診斷等等。而共振的危害性也是多方面的，在建筑工程，機械制造，配電網(wǎng)絡中等等都存在共振的危害。其中著名的有1940年7月1日美國Tocama大橋的坍塌。同濟大學物理實驗室幅頻特性與相頻特性

幅頻特性曲線相頻特性曲線同濟大學物理實驗室BG—2型波耳共振儀

本設備由同濟大學物理實驗室研制開發(fā)，1999年通過上海市科委專家組鑒定，并獲得教育部高校工科物理實驗儀器研制成果一等獎、上海市優(yōu)秀發(fā)明二等獎，為世界銀行貸款二次中標儀器，在幾十所高校廣泛應用。BG－2型波耳共振儀由振動儀與電器控制箱兩部分組成。同濟大學物理實驗室數(shù)據(jù)處理1.計算阻尼系數(shù)阻尼開關位置___________振幅（格）

振幅（格）秒同濟大學物理實驗室數(shù)據(jù)處理2.幅頻特性與相頻特性測量數(shù)據(jù)記錄表阻尼開關位置___________（格）

（°）注：表中T0為擺輪在彈性力矩作用下自由擺動的周期（需測量，）3.由上表作幅頻特性與相頻特性曲線同濟大學物理實驗室思考？受迫振動的振幅和相位差與哪些因素有關？實驗中采用什么方法來改變阻尼力矩的大??？它利用了什么原理？實驗中是怎樣利用頻閃原理來測定相位差的？實驗可用幾種方法測定值？你認為哪種方