简谐振动的合成设
1s内
比
多转角度
多转圈数
:拍频
注意:
1、拍频是合振幅或振动强度变化的频率
不是合位移变化的频率
令
=
+
=
,
拍周期
,拍频
2、
较小时“拍”...
设
1s内
比
多转角度
多转圈数
:拍频
注意:
1、拍频是合振幅或振动强度变化的频率
不是合位移变化的频率
令
=
+
=
,
拍周期
,拍频
2、
较小时“拍”现象才比较明显
3、从
曲线上看“拍”现象,p257
4、
只适用于同方向简谐振动的合成
三、相互垂直简谐振动的合成
1、 同频率: P
位移
轨迹方程:
椭圆方程
(1)
,
,
,
合振幅
“沿任意方向的一个简谐振动可以分解为两个相互垂直
同频率的简谐振动”。
,
(2)
,
(3)
,
(4)
,
,(3)、(4)
(5)
其它数值,斜椭圆,p259
“任意一个简谐振动、某些椭圆运动和某些圆周运动可以
分解为两个相互垂直同频率的简谐振动”
2、不同频率:
(1)频率相差较小时,轨迹不稳定,p259
(2)频率相差较大时,如果
为整数比,轨迹是稳定的闭
合曲线:李萨如图形,形状由
及
,
决定,p259
(3)
不是整数比,轨迹永不闭合,合成运动是非周期运动
“任何复杂的振动都可以看作两个或多个简谐振动的合成”
第4节 阻尼振动 受迫振动 共振
1、 阻尼振动
弹簧振子,弹力
,阻力
(常数):阻力系数
令
:固有频率,
,
:阻尼因子
——阻尼振动微分方程
1、 小阻尼(欠阻尼)
,
EMBED Equation.3
,振动能量
,准周期运动
2、 过阻尼和临界阻尼
过阻尼
临 过
临界阻尼
,
2、 受迫振动
周期性外力:强迫力,受迫振动
弹簧振子,弹力
,阻力
周期性外力
,
:外力频率,
:外力的幅度
令
,
,
——受迫振动微分方程
+
较大时,
,简谐振动
振动频率=强迫力的频率
三、共振
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3 时
:共振条件
,共振条件
,
,
外力对系统输入能量,系统因阻尼而损耗能量,稳定状态下,
在一个周期内,外力的功和阻力的功恰好相抵消,这正是系统
维持等幅振动的原因
当
,
时,外力和速度总是同方向,外力对系统
总是作正功,系统能量
(
),振幅
,形成共振
例:取质点向右运动通过A时开始
计时(
),经过
后,质
点第一次通过B点,再经过
第二次通过B点,已知质点
通过AB 两点时速率相同,AB=10cm
求:(1)振动方程(2)
=?
解:(1)
,平衡位置在AB
中点,
,
,
,
(2)
,
,
=
例:均质细杆(
,
),弹簧
求:振动周期
解:重力
向下
较小时,弹力
=
向右
取顺时针为正
较小时,
,
,
例:将一根弹簧(
)从中间一分为二,每一部分
串联
并联
例:电梯匀加速
上升
求:弹簧振子系统的
解:以电梯为参考系,惯性力
静止形变
,
重力
,惯性力
弹力
,
与电梯的加速度无关
� EMBED Equation.3 ���
� EMBED Equation.3 ���
� EMBED Equation.3 ���
� EMBED Equation.3 ���
� EMBED Equation.3 ���
� EMBED Equation.3 ���
� EMBED Equation.3 ���
� EMBED Equation.3 ���
� EMBED Equation.3 ���
� EMBED Equation.3 ���
� EMBED Equation.3 ���
� EMBED Equation.3 ���
� EMBED Equation.3 ���
� EMBED Equation.3 ���
在周期性外力
作用下,振幅
达到极大值的
现象称为共振
PAGE
3
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