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* §8.2 受迫振动 共振 二、阻尼振动 三、受迫振动 一、自由振动 四、共 振 五、共振的利用 六、共振的防止 目 录 上一页 下一页 退 出 一、自由振动 在弹簧振子的振动过程中,弹簧振子的动能和势能不断转化:在平衡位置,动能最大,势能最小;在位移最大处,势能最大,动能为零;由于弹簧振子只在弹力和重力作用下振动,如果没有摩擦力和其他阻力,振动物体的机械能是守恒的。 在这种情况下,它们将保持原有的振幅,永不停止地振动下去。这种振动叫做自由振动。 O 物体做自由振动时,振幅不随时间变化,是等幅振动。 上一页 下一页 退 出 目 录 二、阻尼振动 由于摩擦力总是存在,所以弹簧振子在振动过程中,要不断克服外界阻力做功而消耗能量,振幅就会逐渐减小,经过一段时间,振动就会完全停止下来。这种振幅越来越小的振动叫做阻尼振动。 t x O 阻尼振动的图像 上一页 下一页 退 出 目 录 三、受迫振动 要得到持续的等幅振动,最简单的方法就是用周期性的外力不断地对物体做功,补偿振子克服阻力所消耗的能量。这种周期性的外力叫驱动力。物体在周期性的外力作用下的振动叫受迫振动。 物体做受迫振动的频率由驱动力的频率决定,跟物体的固有频率频率无关。 上一页 下一页 退 出 目 录 四、共 振 在受迫振动中,驱动力的频率跟物体的固有频率相等的时候,振幅最大,这种现象叫做共振。 上一页 下一页 退 出 目 录 五、共振的利用 共振现象有许多应用。例如,测量各种发动机的转速计、乐器的共呜箱、选矿用的共振筛等都是利用共振原理制成的。 测速计 共振筛 上一页 下一页 退 出 目 录 六、共振的防止 在某些情况下,共振又会引起危害。如一辆火车通过桥梁时,火车车轮对铁轨接头的撞击力是周期性的外力,如果这种周期性外力的频率接近或等于桥梁的固有频率时,就可能使桥的振幅大到使桥梁破裂的程度。 1940年,位于美国华盛顿州的塔科麦海峡大桥,刚落成才四个月,只因一阵阵大风横扫而过,使桥发生共振,几个小时后它就断裂倒塌了。 上一页 下一页 退 出 目 录
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