阻尼振動(dòng)和受迫振動(dòng)

第一章

機(jī)械振動(dòng)4阻尼振動(dòng)

受迫振動(dòng)1阻尼振動(dòng)和受迫振動(dòng)5/9/2024如下圖所示，在鼓皮上放幾顆米粒，猛敲一下鼓，觀察米粒在鼓皮上的運(yùn)動(dòng)。2阻尼振動(dòng)和受迫振動(dòng)5/9/2024一、阻尼振動(dòng)阻尼振動(dòng)受到阻力作用能量的損失振動(dòng)幅度減小1、定義：系統(tǒng)在振動(dòng)過(guò)程中受到阻力的作用，振動(dòng)逐漸消逝，振動(dòng)能量逐步轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌芰浚@種振動(dòng)叫做阻尼振動(dòng)。3阻尼振動(dòng)和受迫振動(dòng)5/9/20242、注意：a、振幅減小的快慢跟所受的阻尼有關(guān)，阻尼越大，振幅減小得越快。b、物體做阻尼振動(dòng)時(shí)頻率不變。4阻尼振動(dòng)和受迫振動(dòng)5/9/20243、自由振動(dòng)：系統(tǒng)不受外力作用，也不受任何阻力，只在自身回復(fù)力作用下的振動(dòng)，稱(chēng)為自由振動(dòng)。自由振動(dòng)的頻率，叫做系統(tǒng)的固有頻率。5阻尼振動(dòng)和受迫振動(dòng)5/9/2024思考：

用什么方法才能得到持續(xù)的振動(dòng)呢？阻尼振動(dòng)會(huì)受到阻力作用，其振幅減小，如果想讓其周期性地振動(dòng)下去，就需要施加周期性的外力。驅(qū)動(dòng)力：這種周期性的外力就叫做驅(qū)動(dòng)力。受迫振動(dòng)：系統(tǒng)在驅(qū)動(dòng)力作用下的振動(dòng)叫做受迫振動(dòng)。二、受迫振動(dòng)6阻尼振動(dòng)和受迫振動(dòng)5/9/2024觀察思考實(shí)驗(yàn)器材：一根彈簧、一個(gè)鉤碼1、只向下拉動(dòng)鉤碼，觀察鉤碼的振動(dòng)的周期。2、用手施加周期性的驅(qū)動(dòng)力時(shí)，觀察手抖動(dòng)的周期與鉤碼振動(dòng)的周期之間有何關(guān)系。結(jié)論：實(shí)驗(yàn)表明，物體做受迫振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)穩(wěn)定后的頻率跟物體的固有頻率無(wú)關(guān)，而是等于驅(qū)動(dòng)力的頻率。7阻尼振動(dòng)和受迫振動(dòng)5/9/2024三、共振觀察思考A、B、C的擺長(zhǎng)相等，以A擺為驅(qū)動(dòng)擺，即讓A擺振動(dòng)，觀察其他擺的振動(dòng)情況。結(jié)論：1、固有頻率與驅(qū)動(dòng)力頻率相同的擺振動(dòng)幅度最大。2、固有頻率與驅(qū)動(dòng)力頻率不同的擺振動(dòng)幅度比較小。3、固有頻率與驅(qū)動(dòng)力頻率相差越大，振幅越小。共振：驅(qū)動(dòng)力的頻率等于振動(dòng)物體的固有頻率時(shí)，受迫振動(dòng)的振幅最大，這種現(xiàn)象叫做共振。8阻尼振動(dòng)和受迫振動(dòng)5/9/2024橫軸：表示驅(qū)動(dòng)力的頻率縱軸：表示受迫振動(dòng)的振幅圖象的意義：f驅(qū)=f固時(shí)，振幅有最大值f驅(qū)與

f固差別越大時(shí)，振幅越小9阻尼振動(dòng)和受迫振動(dòng)5/9/2024①測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速計(jì)②共振篩1、共振的應(yīng)用發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速計(jì)原理圖四、共振的應(yīng)用和防止共振篩的原理圖10阻尼振動(dòng)和受迫振動(dòng)5/9/2024生活中的共振現(xiàn)象

美國(guó)有一農(nóng)場(chǎng)農(nóng)婦，習(xí)慣于用吹笛的方式招呼丈夫回家吃飯，可當(dāng)她有一次吹笛時(shí)，居然發(fā)現(xiàn)樹(shù)上的毛毛蟲(chóng)紛紛墜地而死，驚訝之余，她到自己的果園吹了幾個(gè)小時(shí)，一下子將果樹(shù)上的毛毛蟲(chóng)收拾的一干二凈，究其原因，還是笛子發(fā)出的聲音引起毛毛蟲(chóng)內(nèi)臟發(fā)生劇烈共振而死亡。11阻尼振動(dòng)和受迫振動(dòng)5/9/20242、共振的防止①軍隊(duì)過(guò)橋隨步走，以免產(chǎn)生周期性驅(qū)動(dòng)力。12阻尼振動(dòng)和受迫振動(dòng)5/9/20242、共振的防止②火車(chē)過(guò)橋要慢開(kāi)，使驅(qū)動(dòng)力的頻率遠(yuǎn)小于橋梁的固有頻率。13阻尼振動(dòng)和受迫振動(dòng)5/9/2024

結(jié)論：

1、利用共振時(shí)，應(yīng)使驅(qū)動(dòng)力的頻率接近或等于振動(dòng)物體的固有頻率；

2、防止共振時(shí)，應(yīng)使驅(qū)動(dòng)力的頻率與物體的固有頻率不同，而且相差越大越好。14阻尼振動(dòng)和受迫振動(dòng)5/9/2024

2、如下圖所示，五個(gè)擺球懸掛于同一根繃緊的水平繩上，A是擺球質(zhì)量較大的擺，讓它振動(dòng)后帶動(dòng)其它擺振動(dòng)，下列結(jié)論正確的是（

）

A.其它擺的振動(dòng)周期與A擺相同B.其它各擺的振幅都相同C.其它各擺的振幅不同，E擺的振幅最大D.其它各擺的