1-42 阻尼振动 受迫振动 课件(23张PPT).ppt

先学后教—阅读第4节P13-16 1.什么是阻尼振动？ 什么是自由振动？ 什么是固有频率？ 什么是驱动力? 什么是受迫振动？ 什么是共振动？ 2.受迫振动的频率等于多少？ 3.发生共振的条件是什么？ 4.当f驱＝ｆ固时，物体做受迫振动的___最大。 第四节 阻尼振动 受迫振动 一、固有周期和固有频率 振动系统在自身结构影响下的振动 固有振动： 固有周期：由自身结构所决定的周期T0 固有频率：由自身结构所决定的频率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： 1、阻尼振动：振动系统在阻尼（摩擦或其他 阻力）作用下的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、实际的振动一定是阻尼振动 二、阻尼振动及其图象： 思考： 用周期性的外力作用于振动系统，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。 怎样才能使受阻力的振动的物体的振幅不变，而一直振动下去呢？ 三、受迫振动 1、驱动力（又叫策动力）： 维持受迫振动的周期性外力 2、受迫振动： 物体在外界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? 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 3、受迫振动的频率 受迫振动的频率与物体的固有频率无关，但是如果驱动力的频率接近或等于物体的固有频率时，振动物体的振幅将达到最大. 四、共振 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 3、受迫振动的规律 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：表示驱动力的频率 纵轴：表示受迫振动的振幅 2、共振曲线 4、声音的共振现象——共鸣 共鸣箱 共振筛的原理示意图 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。 生活中的共振现象 军队过桥便步走,火车过桥慢行 唐朝时候洛阳某寺一僧人房中挂着的一件乐器，经常莫名其妙地自动鸣响，僧人因此惊恐成疾，四处求治无效。他有一个朋友是朝中管音乐的官员，闻讯特去看望他。这时正好听见寺里敲钟声，那件乐器又随之作响。于是朋友说：你的病我可以治好，因为我找到你的病根了。只见朋友找到一把铁锉，在乐器上锉磨几下，乐器便再也不会自动作响了。 生活中的共振现象 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。 生活中的共振现象 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。 受迫振动实例： ①跳板在人走过时发生的振动 ②机器底座在机器运转时发生的振动 ③听到声音时耳膜的振动 ④电磁打点计时器的振针所做的振动 ⑤ 轮船航行时要看波浪的撞击方向而改变速度和大小 ⑥洗衣机把衣服脱水完毕切断电源后，电动机由于惯性还要转一会儿才能停下来，在这个过程中，洗衣机的振动剧烈程度有变化，其中有一阵子最剧烈，试分析这一现象。 五、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于振动物体的固有频率。 小结： 2、受迫振动：物体在外界驱动力作用下的振动 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。 3、共振: 驱动力的频率接近物体的固有频率时，受迫 振动的振幅增大的现象。 1、阻尼振动：振幅(能量)逐渐减小的振动 A、利用共振时：应使驱动力的频率f接近或等于振动物体的固有频率f0 B、防止共振时：应使驱动力的频率f与物体的固有频率f0不同，而且相差越大越好 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_________。