外力作用下的振動(詳細教學課件)

1、 振動的能量與什么有關(guān)？ 簡諧運動中動能和勢能在發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機械能的總量保持不變，即機械能守恒。振幅越大，振動的能量越大 簡諧運動的總能量有什么特點？固有振動 與 固有頻率定義：振動系統(tǒng)不受外力的作用，此時的振動叫做固有振動，其振動頻率稱為固有頻率。條件：在振動方向只受回復力作用能量：機械能守恒圖像：振幅不變 現(xiàn)實生活中是否存在簡諧運動？一、阻尼振動當系統(tǒng)受到阻力的作用時，我們說振動受到了阻尼。、條件：受到阻力能量：機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能圖像：振幅逐漸減小一、阻尼振動1、阻尼振動：振幅逐漸減小的振動2、阻尼振動的圖像3、振動系統(tǒng)受到的阻尼越大，振幅減小得越快，阻尼過大時，系統(tǒng)將不能發(fā)生振動。4、

2、實際的自由振動一定是阻尼振動5、當阻尼很小時，短時間內(nèi)振幅減小不明顯，可當做簡諧運動來處理問：怎么樣才能產(chǎn)生持續(xù)的振動呢？補償！驅(qū)動力！二、受迫振動1、驅(qū)動力作用在振動系統(tǒng)上的周期性外力2、受迫振動系統(tǒng)在驅(qū)動力作用下的振動條件：受到阻力和驅(qū)動力能量：機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，其他能轉(zhuǎn)化為機械能二、受迫振動3、受迫振動的特點（1）頻率（周期）特點：受迫振動的頻率（周期）總等于驅(qū)動力的頻率（周期），與系統(tǒng)的固有頻率（周期）無關(guān)。（2）振幅特點：驅(qū)動力的頻率（周期）與固有頻率（周期）相差越小，系統(tǒng)的振幅越大。三、共 振1、共振定義： 驅(qū)動力的頻率等于系統(tǒng)的固有頻率時，受迫振動的振幅最大，這種現(xiàn)象叫做共振。2

3、、共振的應(yīng)用和防止：共振的防止和應(yīng)用1、防止 使驅(qū)動力的頻率與物體的固有頻率不同，而且相差越大越好。2、應(yīng)用 使驅(qū)動力的頻率接近或等于振動物體的固有頻率。生活中的共振現(xiàn)象 美國有一農(nóng)場農(nóng)婦，習慣于用吹笛的方式招呼丈夫回家吃飯，可當她有一次吹笛時，居然發(fā)現(xiàn)樹上的毛毛蟲紛紛墜地而死，驚訝之余，她到自己的果園吹了幾個小時，一下子將果樹上的毛毛蟲收拾的一干二凈，究其原因，還是笛子發(fā)出的聲音引起毛毛蟲內(nèi)臟發(fā)生劇烈共振而死亡。 1831年，一隊騎兵通過曼徹斯特附近的一座便橋時，由于馬蹄節(jié)奏整齊，橋梁發(fā)生共振而斷裂。生活中的共振現(xiàn)象軍隊過橋便步走,火車過橋慢行 1940年，美國的全長860米的塔柯姆大橋在建成后的4個月就因風共振而倒塌 生活中的共振現(xiàn)象 如圖所示，是用來測量各種發(fā)動機轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速計原理圖。在同一鐵支架NM上焊有固有頻率依次為80Hz、60Hz、40Hz、20Hz的四個鋼片a、b、c、d。將M端與正在轉(zhuǎn)動的電動機接觸，發(fā)現(xiàn)b鋼片振幅最大，則a、b、c、d此時振動頻率為_ ， 電動機轉(zhuǎn)速為_r/min 。360060Hz課 堂 練 習 如圖所示演示裝置，一根張緊的水平繩上掛著四個單擺，讓b擺擺動，其余各擺也擺動起來，可以發(fā)現(xiàn)（ ） A. a 擺擺動周期最短