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文档简介
1、音叉的强迫振动和共振实验，实验原理，振动的三种状态，1。简单共振，(自然角频率)，2。阻尼振动、阻尼系数、2。强迫振动、强迫振动的稳态方程：共振，1。速度共振。频率对应于F033600，频率对应于当F1，F2: V下降到(约0.707vmax)，F，U，2。位移谐振、位移谐振曲线、(位移谐振条件)、音叉、激励/驱动线圈、振动拾取/接收线圈的电磁激励和振动拾取，激励线圈在正弦交流电流下产生交变磁场激励。振动拾取线圈靠近磁化音叉臂的另一端，变化磁场产生的感应电流输出到交流数字电压表。通过将拾振线圈产生的电信号输入交流数字电压表，可以研究音叉受迫振动系统在周期性外力作用下振幅与驱动力频率及其锐度的关
2、系，以及音叉阻尼力增大时振幅与驱动力频率及其锐度的关系。由音叉的振动速度v决定，速度幅度可以用电压表的指示代替。电压表的量程为2V。振动周期与音叉质量之间的关系，当阻尼很小且可以忽略时，音叉的振动周期近似为：k:振荡器的刚度系数；M0:无质量块音叉振荡器的等效质量：Mx:每个振动臂增加的质量。1.连接仪器并预热10分钟。2.排列驱动线圈和接收线圈。将它放在音叉臂最里面的孔附近，为阻尼块和重量留出外部空间。注意将线圈的有效部分与音叉臂对齐。线圈位置放置好后，在整个实验过程中不能移动。3.估算无阻尼状态下音叉的谐振频率f0，并设置驱动信号的输出幅度F0，使音叉的输出幅度约为1.5V。选择后，F0在
3、整个实验过程中保持不变(即黑色旋钮不动)。4.测量无阻尼状态下音叉的幅频特性，以及相应的谐振频率f0和输出电压Umax。测量范围从f0-2Hz到F0-2Hz，从小到大，稀疏区域Umax每0.1V取一点，密集区域驱动频率f小数点后倒数第二位每0.010Hz取一点。阻尼：(有或没有)估计f0:赫兹，估计Umax :v，0.707umax 3360v，5。测量阻尼条件下音叉的速度幅频特性，以及相应的谐振频率和输出电压umax。估计了带阻尼的音叉谐振的f0，谐振时的Umax在11.3v范围内，如果不在这个范围内，可以通过改变阻尼块的高度来改变Umax。记住不要移动黑色旋钮。阻尼：(有或没有)估计f0:赫兹，估计umax:v，0.707umax3360v，6。在无阻尼状态下，将不同质量的砝码(5g、10g、15g、20g、25g)添加到音叉臂的最外侧一对孔中，并拧紧。测量相应的谐振频率f0。记录mx f0关系数据(数据表如下图所示)。质量块的位置：从外到内的第一个孔。1.找出音叉受迫振动有无阻尼时的共振频率f0和相应的Umax，并进行对比分析。2.在同一坐标系中绘制有阻尼和无阻尼的Umaxf关系曲线。制作图中两条曲线的半功率点，找出它们对应的f1和f2，计算有阻尼和无阻尼时音
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