共振现象与其应用.ppt

共振现象及其应用 乐器的共鸣箱 电磁 共振 共振法打桩 共振利用 案例 共振武器 四 共振的利用 钢琴\提琴\二胡等乐器的木制琴身,就是利用了共振现象使其成为一共鸣箱(盒),将优美悦耳的音乐发送出去,以提高音响效果. 乐器的共鸣箱 四 共振的利用 ??????????????????????????????????????????????????????????????? 电磁共振在生活与生产中都有很多的应用，特别是在无线电技术中. 收音机的调谐装置就是利用了电磁共振现象，以接受某一 频率的电台广播. 电磁共振 四 共振的利用 LC调谐电路 谐振频率 四 共振的利用 在修建桥梁时需要把管柱插入江底作为基础,如果使打桩机打击管柱的频率跟管柱的固有频率一致,管柱就会发生共振而激烈振动,使周围的泥沙松动,管柱就较容易克服泥沙的阻力,下插到江底. 共振法打桩 四 共振的利用 国外正在研制一种武器,它不用子弹、炮弹,也不用激光, 而是以声波作“子弹”来杀伤敌人,这就是次声武器. 共振武器 四 共振的利用 当次声武器发出的次声波频率同人体肌肉、内脏器官的固有振荡频率吻合时,能引起肌肉及内脏器官的共振,使人的五脏六腑破裂,导致死亡. 四 共振的利用 ?破坏外力的周期性 ?改变物体的固有频率 ?改变外力的频率 ?增大系统的阻尼 基本方法: 五 共振的防止 在需要利用共振的时候，应该使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率.在需要防止共振危害的时候，要想办法使驱动力的频率和固有频率不相等，而且相差的越多越好. 五 共振的防止 例如，播音室对隔音要求很高，常用加厚地板、墙壁的办法，使它的固有频率和声音的频率相差很多，从而使声音的振动不会引起墙壁和地板的共振. 五 共振的防止 又如，电动机要安装在水泥浇注的地基上，与大地牢牢相连，或要安装在很重的底盘上，为的是改变基础部分的固有频率，以增大与电机的振动频率(策动力频率)之差来防止基础的振动. 五 共振的防止 还可以从控制策动力的频率大小来防止共振.如造电动机、风扇时，都尽量使之质量分布均匀，尽量使 其重心落在轴心上，以减小 共振带来的危害. 五 共振的防止 汽车的减振系统示意图 五 共振的防止 车 身 轮轴 轮轴 座位 轮胎 底座弹簧 座椅弹簧 路面 * * 共振现象及其应用 物理学应用介绍 物理学 第五版 * 目 录 五 共振的防止 四 共振的利用 三 共振的危害 二 共振的条件 一 共振的现象 唐朝时，洛阳有个和尚喜欢弹拨乐器，他的房间里放着一种乐器——磬.奇怪的是，静静的磬经常自鸣自响，无缘无故地发出嗡嗡的声音. ?和尚的心病 一 共振的现象 磬无故而鸣，使和尚大为惊奇，渐渐由惊而疑，由疑而怯，一听到磬发出声音，就坐卧不安，心惊肉跳，以为是妖孽作怪，结果忧虑成疾，病倒在床. 一 共振的现象 一天，和尚向前来探望他的朋友诉说了内心的忧虑.正在说话时，寺院里的钟声响了，说来奇怪，磬也发出了嗡嗡的响声. 一 共振的现象 和尚的朋友明白了原由，悄悄用钢锉在磬上锉了几处. 从此之后，磬再也不会无故发声了. 和尚以为妖怪已被赶走，心事顿消，病也不治而愈. 一 共振的现象 磬为什么会不敲自鸣呢？这是共振引起的一种现象. 当一物体的振动频率与另一物体的固有频率一致时，前者的振动能引发后者的振动. 磬的频率偶然地和钟的频率一样，因此每当钟响时, 磬也因共振而发出嗡嗡之声. 一 共振的现象 显然，和尚的朋友深通物理知识，他不仅知道这是一种共振现象，而且知道如何消除这种现象.他巧妙地在磬上锉了几下，这就改变了磬的固有频率，使磬与钟的频率不再一样，也就引 不起共鸣了. 一 共振的现象 秋千是个摆，有它的固有频率.轻推一下使秋千微微摆动起来以后，只要按它的固有频率周期性地施加推力，每当它往前摆时轻轻推它一下，尽管每次的推力都很小，经过一段时间，秋千也会荡得很高，即发生了共振. ?荡秋千 一 共振的现象 木马的摆动也是如此. 每当它往下摆时轻轻压它一下，尽管每次的压力都很小，经过一段时间，木马也会摆得很高. ? 骑木马 一 共振的现象 系统在周期性外力(强迫力)作用下发生受迫振动.在受迫振动时，如果外力的频率跟系统的固有振动频率接近或相等时，受迫振动达极大值，这种现象叫做共振. 二 共振的条件 ?条件 A 振幅共振 无阻尼 小阻尼 大阻尼 A ?0 ? 受迫振动位移 振幅达极大值. 条件： ?分类 二 共振的条件 O 受迫振动速度振幅达极大值. 无阻尼 小阻尼 大阻尼