《外力作用下的振动》课件1.ppt

1、,第十一章：机械振动,第5节：外力作用下的振动,振动系统不受外力作用的振动,固有振动：,固有周期：固有振动的周期T0,固有频率：固有振动的频率f0,物体的振动周期与频率由振动物体本身性质决定的，与振幅无关。 如：弹簧振子： 单摆：,一、固有周期和回有频率,振动的能量与振幅有关，振幅越大，振动的能量越大,简谐运动中动能和势能在发生相互转化，但机械能的总量保持不变，即机械能守恒。,二、阻尼振动,1阻尼振动：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。,4实际的自由振动一定是阻尼振动,用什么方法才能得到持续的振动呢？,用周期性的外力

2、作用于振动系统，通过外力对系统做正功，补偿系统机械能的损耗，使系统持续地振动下去。,思考与讨论,三、受迫振动,1驱动力,作用在振动系统上的周期性外力,2受迫振动,系统在驱动力作用下的振动,思考：物体做受迫振动时,振动稳定后的频率与什么有关?,三、受迫振动,三、受迫振动,3受迫振动的特点,物体做受迫振动时，振动稳定后的频率等于驱动力的频率，跟物体的固有频率无关,思考与讨论,物体做受迫振动时，其振幅是否也跟它的固有频率无关呢？,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。,固,f驱= f固时，振幅有最大值 f驱与 f固差别越大时，振幅越小,横轴：表示驱动力

3、的频率,纵轴：表示受迫振动的振幅,2共振曲线,四、共 振,五、生活中的共振现象,共振筛,五、生活中的共振现象,喷水鱼洗(大约出现于唐代) 摩擦盆的两耳, 由于振动, 盆壁鱼嘴处喷起水花 , 宛如盆底的鱼在腾跃嬉戏.,五、生活中的共振现象,共鸣,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。,五、生活中的共振现象,军队过桥便步走,火车过桥慢行,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,五、生活中的共振现象,六、共振的防止和应用,1防止,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。,2应用,使驱动力的频率接近或等

4、于振动物体的固有频率。,思考与讨论,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，究其原因，还是笛子发出的声音引起毛毛虫内脏发生剧烈共振而死亡。,1.如图所示，是用来测量各种发动机转速的转速计原理图。在同一铁支架NM上焊有固有频率依次为80Hz、60Hz、40Hz、20Hz的四个钢片a、b、c、d。将M端与正在转动的电动机接触，发现b钢片振幅最大，则电动机转速为_r/min，a、b、c、d此时振动频率为_。,3600,60Hz,课 堂 练 习,2.如图所示演示装置，一根张紧的水平绳上挂着四个单摆，让b摆摆动，其余各摆也摆动起来，可以发现（ ） A.各摆摆动的周期均与b摆相同 B.a 摆摆动周期最短 C.c摆摆动周期最长 D.c摆振幅最大,A,课 堂 练 习,课 堂 练 习,3.汽车的车身是装在弹簧上的，