(
课件网) 2.6 受迫振动 共振 第二章 机械振动 “洗”是古代盥洗用的脸盆，多用青铜铸成，现代亦有许多仿制的工艺品。倒些清水在其中，用手掌慢慢摩擦盆耳，盆就会发出嗡嗡声，到一定节奏时还会溅起层层水花。这是为什么？ 固有周期(频率)： 自由振动： 物体的振动周期与频率由振动物体本身性质决定的，与 无关。 简谐运动： 弹簧振子： 单摆： 振动系统在自身结构影响下的振动 由自身结构所决定的周期T0(f0) 振幅 思考：现实生活中是否存在简谐运动？ 生活中的实际的振动一定是阻尼振动 若振动过程中存在阻力，它的振幅又发生如何变化呢？ 1.阻尼振动： 振动系统在阻尼（摩擦或其他阻力）作用下的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。 T T T 周期和频率不变 思考：阻尼振动中，由于存在阻力，振幅不断减小，故振动系统的机械能将不断减少，那么，振动系统的周期和频率也会发生变化吗？ 振动周期与振幅无关，阻尼振动中 ！ 简谐运动 阻尼振动 产生条件 理想模型，不受阻力 受到阻力作用 频率 由系统本身决定 频率不变 振幅 不变 减小 振动图像 简谐运动与阻尼振动的比较： 想一想：用什么办法才能得到持续的振动呢？ 用 作用于振动系统，补偿系统机械能的损耗，使系统持续地振动下去。 周期性的外力 2.6 受迫振动 共振 之 阻尼振动 3.受迫振动的特点： 2.受迫振动： 系统在驱动力作用下的振动，叫做受迫振动。 受迫振动的频率等于驱动力的频率，与系统的固有频率无关。 1.驱动力：周期性作用于振动系统的外力叫做驱动力。 观察与思考：哪个摆球的振幅最大？ 结论： 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。 f固 横轴：表示驱动力的频率 纵轴：表示受迫振动的振幅 2.共振曲线： 1.定义： 驱动力的频率f 等于物体的固有频率f0 时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫做共振。 3.受迫振动的规律： 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。 生活物理 微波炉加热原理：食物中水分子的振动频率约为2500MHz。微波炉加热食品时，炉内产生大致相同频率的电磁波，也称为 “微波”。使食物中的水分子做受迫振动，发生共振，将电磁辐射能转化为内能，从而使食物的温度迅速升高。微波加热是对物体内部的整体加热，极大地提高了加热效率。 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。 应使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率； 利用共振： 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。 防止共振： 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。 军队过桥便步走,火车过桥要慢行 学以致用 登山队员在登山过程中不能大声说话，为什么？ 2.6 受迫振动 共振 之 共振 2.6 受迫振动 共振 之 共振 大千世界 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.这是怎么回事呢？大家能解释吗？ 阻尼振动 受迫振动 驱动力的频率f 等于物体的固有频率f0时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫做共振。 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。 振动系统在阻尼（摩擦或其他阻力）作用下的振幅逐渐减小的振动. 共振 ... ...
