第五节外力作用下的振动分析.ppt

高二物理 选修3-4 第十一章《机械振动》 高二物理 选修3-4 第十一章《机械振动》 高二物理 选修3-4 第十一章《机械振动》 高二物理 选修3-4 第十一章《机械振动》 高二物理 选修3-4 第十一章《机械振动》 高二物理 选修3-4 第十一章《机械振动》 高二物理 选修3-4 第十一章《机械振动》 高二物理 选修3-4 第十一章《机械振动》 高二物理 选修3-4 第十一章《机械振动》 高二物理 选修3-4 第十一章《机械振动》 高二物理 3-4 《机械振动》 第五节 外力作用下的振动 高二物理 选修3-4 第十一章《机械振动》 一.简谐运动的能量 如果没有摩擦阻力和空气阻力，物体在振动过程中动能和势能相互转化，机械能守恒。 对于给定的振动系统，其做简谐运动的能量由振幅决定。振动的动能由振动速度决定，振动的势能由振动位移决定。 二、阻尼振动与无阻尼振动 1.阻尼振动是振幅越来越小的振动，阻尼振动虽然振幅越来越小，但振动周期不变。 ?形成阻尼振动的原因是： 振动物体克服摩擦或其他阻力 做功而逐渐减小能量。 2.无阻尼振动的振幅不变，是等幅振动。 ?注意：无阻尼振动不一定是无阻力振动，因振动有阻力，但能及时对振动系统补充能量，振幅仍可保持不变。 三、自由振动与受迫振动 1.自由振动 定义：是外界对系统一次提供一定能量之后任其振动的过程. 2.固有周期和固有频率 自由振动的频率或周期，由振动系统自身的性质所决定 3.受迫振动 (1)受迫振动及驱动力的概念 ?振动系统在周期性外力持续作用下进行的振动。 驱动力 ?振动频率与周期性外力的频率相同， 即f振=f驱。 (2)受迫振动的频率特点 四.共振 共振现象 产生共振现象的条件 共振现象的特征 利用共振： 使驱动力的频率接近直至等于振动系统的固有频率。 应用:共振筛、共振测速。音箱——声音的共鸣，使悦耳的声音加强，某些噪声相对减弱。 防止共振： 使驱动力的频率远离振动系统的固有频率。 应用:如桥梁、高楼的固有频率调得很低，这样使它的频率远远偏离周围环境可能出现的驱动力的频率，避免共振现象发生而损坏建筑。 共振现象的应用与防止 共振图线 共鸣箱 军队过桥便步走，火车过桥慢行 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。 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 The end Thank you 高二物理 选修3-4 第十一章《机械振动》 * * 高二物理 选修3-4 第十一章《机械振动》 高二物理 选修3-4 第十一章《机械振动》 高二物理 选修3-4 第十一章《机械振动》 高二物理 选修3-4 第十一章《机械振动》 高二物理 选修3-4 第十一章《机械振动》 高二物理 选修3-4 第十一章《机械振动》 高二物理 选修3-4 第十一章《机械振动》 高二物理 选修3-4 第十一章《机械振动》 高二物理 选修3-4 第十一章《机械振动》 高二物理 选修3-4 第十一章《机械振动》 * *