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11.5《外力作用下的振动》(精品)
第十一章 机械振动 第五节 外力作用下的振动 * 固有周期和固有频率 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 固有频率:固有振动的频率 一 、 阻尼振动 振动物体不受任何阻力的影响,只在回复力作用下所作的振动,称为无阻尼自由振动。 在回复力和阻力作用下的振动称为阻尼振动。 阻尼:消耗振动系统能量的原因。 阻尼振动 二 、受迫振动 系统在周期性外力作用下所进行的振动叫受迫振动. ( 如扬声器中纸盆的振动、机器运转时引起基座的振动 ) 当受迫振动达到稳定后,振动的振幅保持稳定不变. 受迫振动 共振频率 共 振 频 率 大阻尼 小阻尼 阻尼 三 、 共振 振子在作受迫振动时,当周期性外力的频率 与振子的固有频率接近时,振子振幅显著增加, 在某一频率时, 振幅达到最大,这一现象称为 共振. 达到共振时的频率叫共振频率. 当阻尼趋于零时,共振频率等于系统的固有频率. 共振现象在实际中的应用: 乐器、收音机、 …… 单摆 1 作垂直于纸面的简谐运动时,单摆 5将作相同周期的简谐运动,其他单摆基本不动. 共振演示实验 2 3 6 1 4 5 共振演示实验 共振的应用和防止 微波炉加热原理:食物中水分子的振动频率约为2500MHz ,具有大致相同频率的电磁波称为 “微波” 。微波炉加热食品时,炉内产生很强的振荡电磁场,使食物中的水分子作受迫振动,发生共振,将电磁辐射能转化为内能,从而使食物的温度迅速升高。微波加热是对物体内部的整体加热,极大地提高了加热效率。 共振现象的危害 1940 年11月7日美国 Tocama 悬索桥因共振而坍塌
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