外力作用下的振动 .ppt

外力作用下的振动,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。,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,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。,三、共 振,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。,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。,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。,1831年，一队骑兵通过曼彻斯特附近的一座便桥时，由于马蹄节奏整齐，桥梁发生共振而断裂。,生活中的共振现象,军队过桥便步走,火车过桥慢行,1940年，美国的全长860米的塔柯姆大桥在建成后的4个月就因风共振而倒塌,生活中的共振现象,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NM上焊有固有频率依次为80Hz、60Hz、40Hz、20Hz的四个钢片a、b、c、d。将M端与正在转动的电动机接触，发现b钢片振幅最大，则电动机转速为_r/min，a、b、c、d此时振动频率为_。,3600,60Hz,课 堂 练 习,如图所示演示装置，一根张紧的水平绳上挂着四个单摆，让b摆摆动，其余各摆也摆动起来，可以发现（）A.各摆摆动的周期均与b摆相同B.a 摆摆动周期最短C.c摆摆动周期最长D.c摆振幅最大,A,课 堂 练 习,课 堂 练 习,汽车的车身是装在弹簧上的，如果这个系统的固有周期是1.5s，汽车在一条起伏不平的路上行驶，路上各凸起处大约都相隔8m，汽车以多大速度行驶时，车身上下颠簸得最剧烈？,