华中科技大学大学物理学课件振动te1xin.ppt
大学物理电子教案,(振动1),第13、14章 小测验,2.一无限长直导线通以电流,紧靠直导线有一矩形线框,线框与直导线在同一平面内,求线框中的感应电动势。,1.一对巨大的圆形极板电容器,电容为C,加上交流电,求极板间位移电流。,3.一磁感应强度为B的均匀磁场垂直于金属线框平面.线框中串有电阻R和电感线圈L,线框平行线之间的距离为l.另一金属杆AB与线框接触,并沿线框的平行线以速度v向右作匀速滑动求()线框中的电流()电流的最大值,4.试述位移电流与传导电流的异同.,由全电路欧姆定律:,2)ID在激发磁场方面与传导电流I等效.,1)的实质是变化的电场,不产生焦耳热.,补充例题.两根平行输电线相距为d,半径为a,若维持导线中 I 不变。(忽略导线内部磁通量),(2)单位长度的磁能改变了多少?是增加还是减少?说明能量来源?,求:(1)当dd时,磁力对导线单位长度作的功。,(1),单位长度导线受力,解:,F,0,单位长度上的自感,0,(2)磁能改变多少?,能量从何而来?,导线移动时,0,为维持I 不变,电源力必须克服eL作功:,能量守恒,自感电动势:,第十五章 振动,一物理量在某一定值附近周期性变化的现象称振动。,力学量(如位移),机械振动,电磁振动,最基本、最简单、最重要的振动是简谐振动。,第四篇 振动与波动,1,运动学特征,(一)简谐振动的特征与规律,1、特征,p,N,F,由,微分方程特征,x可代表任意物理量,m,2,动画,2、规律,速 度,加速度,位 移,振动方程,3,势 能,动 能,4,动能与势能的时间平均值,总,谐振动的动能和势能的平均值相等,且等于总机械能的一半。,E总正比于振幅的平方A2,振幅不仅给出谐振动运动的范围,而且还反映了振动系统总能量的大小及振动的强度。,这些特点同样适用于任何谐振动!,3、描述简谐振动的基本量,由系统性质决定(故称固有角频率)。,。,由初始条件决定。(重点!),由初始条件决定。,5,,位移,速度,设,简谐振动问题类型:(1)证明为简谐振动,并求周期?(2)写出振动方程?,6,已知:M,m,h,k.,例1,(1)证明物从静止落下与板粘在一起后作简谐振动,并求周期。(2)当物与板相碰时作为记时起点,写出振动方程。,解:(1)首先选一坐标系,原点放在受力平衡处。,x,任意 处分析受力:,7,为简谐振动,由,为简谐振动,得,即,其中,任意 处分析受力:,合力=?,8,(2),(注意正负号!),振动方程为,代入公式得,9,取第3象限值,取第1象限值,10,I.avi,例2、两轮的轴互相平行,相距 2 d,两轮转速相 同而方向相反,将质量为 m 的一匀质薄板搁在两轮上,板与轮的摩檫系数为,若板的质心 C 起初距一轮较近(如图)试证明板作简谐振动并求周期。,m,11,证明:建立坐标系如图,研究对象:板,mg N1 N2 f1 f2,板受力:,选 点为转轴,12,是简谐振动!,13,例3、单摆长,解:(1)摆沿圆弧运动,只需分析任意角位移 处切向力:,切向力大小,考虑方向,(线性振动),简谐振动!,14,又,(),即,角振幅,(2),初角位移,振动方程,15,取值范围(02)或(-)之间。,16,本次作业,15T1,T3,T4,T5,T7,