大學(xué)物理學(xué)：9-6-阻尼和受迫振動(dòng)、電磁振蕩

1、NO. 21第九章 振動(dòng)（Chapter 9 Vibration） 電磁振蕩 阻尼振動(dòng)、受迫振動(dòng)及共振Electromagnetic oscillaationaDamped vibration, Forced vibration & Resonance 簡諧運(yùn)動(dòng)的合成（二）Superposition of SHMs4. 兩個(gè)相互垂直、同頻率簡諧運(yùn)動(dòng)的合成質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡為:二、簡諧運(yùn)動(dòng)的合成3）2）1）4）兩個(gè)相互垂直、同頻率簡諧運(yùn)動(dòng)的合成 討論此時(shí)，合運(yùn)動(dòng)的軌跡形狀不僅與原來的兩分振動(dòng)的頻率比有關(guān)，而且與兩振動(dòng)的初相差有關(guān)。（2）當(dāng) 與 成簡單整數(shù)比時(shí)，合運(yùn)動(dòng)是周期運(yùn)合振動(dòng)比較復(fù)雜，且一般軌跡不

2、穩(wěn)定。這里只介紹兩種簡單情況：5. 兩個(gè)相互垂直、不同頻率簡諧運(yùn)動(dòng)的合成二、簡諧運(yùn)動(dòng)的合成（1）若兩振動(dòng)的頻率有微小差異，則可近似看成是同頻率振動(dòng)的合成。但由于相位差隨時(shí)間緩慢增加，于是合運(yùn)動(dòng)按直線橢圓直線的順序變化。動(dòng)，軌跡為穩(wěn)定的閉合曲線（Lissajous Figure）5. 兩個(gè)相互垂直、不同頻率簡諧運(yùn)動(dòng)的合成二、簡諧運(yùn)動(dòng)的合成 其合成運(yùn)動(dòng)將永遠(yuǎn)不重復(fù)已走過的路徑，它的軌跡將逐漸密布在振幅所限定的整個(gè)矩形面內(nèi)。這種非周期性運(yùn)動(dòng)稱為準(zhǔn)周期運(yùn)動(dòng)。(3)當(dāng)頻率為無理數(shù)比時(shí)： 準(zhǔn)周期運(yùn)動(dòng)在結(jié)構(gòu)上是不穩(wěn)定的，參量稍有變化（如引入微弱的耦合），構(gòu)成它的兩個(gè)振動(dòng)的頻率就會(huì)被鎖定到一個(gè)相近的有理數(shù)比值

3、上的現(xiàn)象稱為同步鎖?，F(xiàn)象。三、阻尼振動(dòng)、受迫振動(dòng)、共振1. 阻尼振動(dòng)系統(tǒng)在回復(fù)力和阻力作用下的減幅振動(dòng)角頻率振幅阻尼振動(dòng)位移時(shí)間曲線若三、阻尼振動(dòng)、受迫振動(dòng)、共振1. 阻尼振動(dòng)（b）過阻尼（a）欠阻尼（c）臨界阻尼三種阻尼的比較系統(tǒng)在周期性外力（驅(qū)動(dòng)力）作用下的振動(dòng)三、阻尼振動(dòng)、受迫振動(dòng)、共振2. 受迫振動(dòng)驅(qū)動(dòng)力取決于：振動(dòng)系統(tǒng)的性質(zhì)、阻尼和驅(qū)動(dòng)力共振頻率大阻尼小阻尼 共振頻率 共振振幅阻尼三、阻尼振動(dòng)、受迫振動(dòng)、共振3. 共振 共振現(xiàn)象的危害：高精度加工、飛機(jī)機(jī)翼、高層建筑、橋梁 共振現(xiàn)象的應(yīng)用：樂器、防振錘、穿孔板共振消聲上海環(huán)球金融中心490米在第九十層（地上395米）設(shè)置了兩臺(tái)風(fēng)阻尼器

4、，可抗12級(jí)以上臺(tái)風(fēng).上海金茂大廈420.5米在電路中，電荷和電流以及與之相伴隨的電場和磁場的周期性變化，就是電磁振蕩。1. 振蕩電路 無阻尼自由電磁振蕩四、電磁振蕩LCS無阻尼的自由電磁振蕩+LCA+LCCLCBLCD電路 LC 電路2. 無阻尼電磁振蕩的振蕩方程四、電磁振蕩O3. 無阻尼電磁振蕩的能量四、電磁振蕩在無阻尼自由電磁振蕩過程中，電場能量和磁場能量不斷的相互轉(zhuǎn)化，其總和保持不變. 例4 兩個(gè)同方向的簡諧運(yùn)動(dòng)曲線如圖所示，則合振動(dòng)的振幅為 ，合振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方程為 。OA2xtT/2T12-A2A1-A1電磁振蕩無阻尼電磁振蕩本章知識(shí)結(jié)構(gòu) 內(nèi)容小結(jié)1. 掌握兩個(gè)相互垂直、同頻率簡諧運(yùn)動(dòng)的合成結(jié)果與其相位差的關(guān)系；了