阻尼振动受迫振动课件.ppt

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1、 4、阻尼振动 受迫振动阻阻尼尼振振动动：振振幅幅逐逐渐渐减减小小的振动叫做的振动叫做阻尼振动阻尼振动注：注：a a、振幅减小的快慢跟所受的阻尼有关，振幅减小的快慢跟所受的阻尼有关，阻尼越大，振幅减小得越快阻尼越大，振幅减小得越快 b b、物体做阻尼振动时频率不变。物体做阻尼振动时频率不变。c c、阻尼振动若在一段不太长的时间内振阻尼振动若在一段不太长的时间内振幅没有明显的减小，可认为是等幅振动幅没有明显的减小，可认为是等幅振动 系统不受外力作用，也不受任何阻力，只在系统不受外力作用，也不受任何阻力，只在自身回复力作用下的振动，称为自身回复力作用下的振动，称为自由振动自由振动又叫做又叫做无阻尼

2、振动。无阻尼振动。自由振动的频率，叫做系统的自由振动的频率，叫做系统的固有频率固有频率思考：思考：用什么方法才能得到持续的振动呢？用什么方法才能得到持续的振动呢？受迫振动受迫振动 1 1、驱动力、驱动力:如果用周期性如果用周期性的外力作用于振动系统，的外力作用于振动系统，补偿系统的能量损耗，使补偿系统的能量损耗，使系统持续等幅地振动下去，系统持续等幅地振动下去，这种周期性的外力叫做这种周期性的外力叫做驱驱动力。动力。2 2、受迫振动受迫振动:系统在驱系统在驱动力作用下的振动叫做动力作用下的振动叫做受受迫振动迫振动。请举出你所知道的受迫振动的例子请举出你所知道的受迫振动的例子受迫振动的频率跟什么

3、有关呢受迫振动的频率跟什么有关呢?受迫振动实例：受迫振动实例：跳板在人走过时发生的振动跳板在人走过时发生的振动机器底座在机器运转时发生的振动机器底座在机器运转时发生的振动听到声音时耳膜的振动听到声音时耳膜的振动电磁打点计时器的振针所做的振动电磁打点计时器的振针所做的振动 结论1：物体做受迫振动时，物体做受迫振动时，振动稳定后的频振动稳定后的频率等于驱动力的频率，跟物体的固有频率等于驱动力的频率，跟物体的固有频率无关率无关但物体做受迫振动的振幅是否与物体的但物体做受迫振动的振幅是否与物体的固有频率有联系呢固有频率有联系呢?观察思考共振共振 结论结论2：受迫振动中，受迫振动中，驱动力的频率等于振动

4、物体的固有频率时，振幅最驱动力的频率等于振动物体的固有频率时，振幅最大；驱动力的频率跟固有频率相差越大，振幅越小。大；驱动力的频率跟固有频率相差越大，振幅越小。共振共振驱动力的频率接近物体的固有频率时，受迫振驱动力的频率接近物体的固有频率时，受迫振动的振幅增大，这种现象叫做共振。动的振幅增大，这种现象叫做共振。横轴：表示驱动力的频率横轴：表示驱动力的频率纵轴：表示受迫振动的振幅纵轴：表示受迫振动的振幅图象的意义：图象的意义：f驱驱=f固固时，振幅有最大值时，振幅有最大值f驱驱与与 f固固差别越大时，振幅越小差别越大时，振幅越小声音的共鸣声音的共鸣实验演示声音的共振现象共鸣箱共鸣箱音叉下面所装的

5、空箱共振的应用和防止共振的应用和防止测量发动机转速的转速计测量发动机转速的转速计共振筛共振筛共振的应用共振的应用发动机的转速计原理图发动机的转速计原理图生活中的共振现象生活中的共振现象 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

6、脏发因，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。生剧烈共振而死亡。共振的防止共振的防止军队过桥随步走，火车过桥慢行军队过桥随步走，火车过桥慢行 1940 1940年，美国的全长年，美国的全长860860米的塔柯姆大桥因大米的塔柯姆大桥因大风而塌毁风而塌毁 结论：利用共振时，应使驱动力的频率接近利用共振时，应使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率；或等于振动物体的固有频率；防止共振时，应使驱动力的频率与物防止共振时，应使驱动力的频率与物体的固有频率不同，而且相差越大越体的固有频率不同，而且相差越大越好好小结1、受迫振动：物体在外界驱动力作用下的振动2、物体做受迫振动时，物体做受迫

7、振动时，振动稳定后的频率等于振动稳定后的频率等于 驱动力的频率，跟物体的固有频率无关驱动力的频率，跟物体的固有频率无关3、驱动力的频率接近物体的固有频率时，受迫 振动的振幅增大，这种现象叫做共振。4、利用共振时，应使驱动力的频率接近或等于 振动物体的固有频率；防止共振时，应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 一、如下图所示，五个摆球悬挂于同一根绷紧的水平绳上，如下图所示，五个摆球悬挂于同一根绷紧的水平绳上，A是摆球质量较大的摆，让它振动后带动其它摆振动，下列结是摆球质量较大的摆，让它振动后带动其它摆振动，下列结论正确的是论正确的是:A.其它摆的振动周期与其它摆的振动周期与A

8、摆相同摆相同 B.其它各摆的振幅都相同其它各摆的振幅都相同 C.其它各摆的振幅不同，其它各摆的振幅不同，E摆的振幅最大摆的振幅最大 D.其它各摆的振动周期不同，其它各摆的振动周期不同，D摆的周期最大摆的周期最大DAECB（AC）练习：练习：二、二、在火车的的车厢里用长在火车的的车厢里用长0.4m悬线吊着悬线吊着一个小钢球，由于火车通过铁轨接合处时受一个小钢球，由于火车通过铁轨接合处时受到振动使球摆动。如果每根铁轨长到振动使球摆动。如果每根铁轨长12.5m，悬线，则当火车速度达到多大时，摆球的振悬线，则当火车速度达到多大时，摆球的振幅最大幅最大。（g=10m/s.s）10m/s巩固练习巩固练习1.如图所示，是用来测量各种发动机转速的转速计如图所示，是用来测量各种发动机转速的转速计原理图。在同一铁支架原理图。在同一铁支架NM上焊有固有频率依次为上焊有固有频率依次为80Hz、60Hz、40Hz、20Hz的四个钢片的四个钢片a、b、c、d。将。将M端与正在转动的电动机接触，发现端与正在转动的电动机接触，发现b钢片钢片振幅最大，则电动机转速为振幅最大，则电动机转速为_r/min，a、b、c、d此时振动频率为此时振动频率为_。360060Hz