2021-2022學(xué)年高二物理競賽課件：受迫振動和共振_第1頁
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文檔簡介

1、受迫振動和共振一、受迫振動 物體在周期性外力（驅(qū)動力）的持續(xù)作用下發(fā)生的振動稱為受迫振動（forced vibration）。驅(qū)動力：運動方程：設(shè)阻尼振動的三種情形： 欠阻尼 過阻尼 臨界阻尼當(dāng)阻尼較小, 0時, 方程的解：暫態(tài)項穩(wěn)定項穩(wěn)定振動狀態(tài)：阻尼振動簡諧振動 在穩(wěn)定振動狀態(tài)下，受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率。穩(wěn)態(tài)時振動物體速度： 在受迫振動中，周期性的驅(qū)動力對振動系統(tǒng)提供能量，另一方面系統(tǒng)又因阻尼而消耗能量，若二者相等，則系統(tǒng)達到穩(wěn)定振動狀態(tài)。二、共振 當(dāng)驅(qū)動力的角頻率等于某個特定值時，位移振幅達到最大值的現(xiàn)象稱為位移共振（displacement resonance）。 受迫振動速度

2、在一定條件下發(fā)生共振的的現(xiàn)象稱為速度共振（velocity resonance）。 在阻尼很小的前提下，速度共振和位移共振可以認為等同?；疖嚨奈ｋU速率與軌長 例 車輪行駛到兩鐵軌接縫處時，受到一次撞擊，使車廂受迫振動 當(dāng)車速達某一速率時（使撞擊頻率與車廂固有頻率相同）發(fā)生激烈顛簸，這一速率即為危險速率 設(shè)車廂總負荷為 m = 5.5104 kg，車廂彈簧每受力F = 9.8 103 N 被壓縮 x = 0.8 mm，鐵軌長 L = 12.6 m，求 危險速率 已知：m = 5.5104 kg；受力F = 9.8 103 N，壓縮 x = 0.8 mm；鐵軌長 L = 12.6 m，mk解： 長軌有利于高速行車，無縫軌能避免受迫振動 應(yīng)用：(1) 電磁共振選臺(收音機)；(2) 樂器利用共振提高音響效果；(3) 研究避免共振的破壞的措施等。破壞外力(強迫力)的周期性改變系統(tǒng)固有頻率改變外力的頻率增大系統(tǒng)阻尼力塔科馬海峽大橋的共振斷蹋 1. 數(shù)學(xué)分析法 12令 同一直線上、同頻率諧振動的合成 結(jié)論： (1) 同振向同頻率諧振動的合成仍為諧振動。

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