[理学]大学物理第四章.ppt

  1. 1、本文档共43页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
[理学]大学物理第四章

郑采星《大学物理》教案 两个同频率的相互垂直的分运动位移表达式 消时间参数,得 合运动一般是在2A1 ( x 向)、2A2 ( y 向)范围内的一个椭圆。 椭圆的性质(方位、长短轴、左右旋 )在 A1 、A2确定之后,主要决定于?? =?20 - ?10。 4. 相互垂直的简谐振动的合成 几种特殊情况 方向垂直的不同频率的简谐振动的合成 两分振动频率相差很小 可看作两频率相等而Df 随t 缓慢变化,合运动轨迹将按上页图依次缓慢变化 轨迹称为李萨如图形 两振动的频率成整数比 无阻尼自由振动 物体在弹性力或准弹性力作用下产生的简谐运动称无阻尼自由振动。 阻尼振动 物体在弹性力(或准弹性力)和阻力作用下产生的运动称阻尼振动。 §4.5 阻尼振动 受迫振动 共振 阻尼振动的种类: 在阻尼振动中,振动系统所具有的能量将在振动过程中逐渐减少。能量损失的原因通常有两种: 一种是由于介质对振 动物体的摩擦阻力,使振 动系统的能量逐渐变为热 运动的能量而造成能量损 失。这称摩擦阻尼。 另一种是由于振动物体引起邻近质点振动,使振动系统的能量逐渐向四周辐射出去,转变为波动的能量,而造成系统能量损失。这称辐射阻尼。 阻尼振动 弹性力和上述阻力作用下的微分方程: 在流体(液体、气体)中运动的物体,当物体速度较小时,阻力 ? 速度,? :阻力系数。 令: 称?0为振动系统的固有角频率,称? 为阻尼因子 (1) ? 2 ? ?02 阻尼较小时,此方程的解: 这种情况称为欠阻尼 由初始条件决定A和初相位?0,设 即有: 欠阻尼下 1.振幅特点 振幅:A(t) = Ae-? t 振幅随t 衰减。 2.周期特点 严格讲,阻尼振动不是周期性振动(更不是简谐振动),因为位移x(t)不是t 的周期函数。 但阻尼振动有某种重复性。 阻尼较大时,方程的解: 其中C1,C2是积分常数,由初始条件来决定,这种情况称为过阻尼。 无振动发生 (3) 如果 ? 2= ?02 方程的解: 无振动发生 C1,C2是积分常数,由初始条件来决定,这种情况称为临界阻尼。 ? 2 = ?02(临界阻尼) 情形下: 阻尼振动微分方程的解将是非振动性的运动。运动物体连一次振动也不能完成,能量即已耗光,物体慢慢移向平衡位置。和过阻尼情形相比,临界阻尼情形下,物体回到平衡位置并停在那里,所需时间最短。 应用:电表阻尼、天平阻尼 物体在周期性外力的持续作用下发生的振动称为受迫振动。 物体所受驱动力: 运动方程: 设 受迫振动 共振 1.受迫振动 对于阻尼较小的情形,运动方程之解表为: 经过一段时间后,衰减项忽略不计,仅考虑稳态项。 衰减项 稳态项 稳态时振动物体速度: 在受迫振动中,周期性的驱动力对振动系统提供能量,另一方面系统又因阻尼而消耗能量,若二者相等,则系统达到稳定振动状态。 对于受迫振动,当外力幅值恒定时,稳定态振幅随驱动力的频率而变化。当驱动力的角频率等于某个特定值时,位移振幅达到最大值的现象称为位移共振。 阻尼=0 阻尼较小 阻尼较大 根据 2.共振 受迫振动速度在一定条件下发生共振的的现象称为速度共振。 根据 在阻尼很小的前提下,速度共振和位移共振可以认为等同。 阻尼=0 阻尼较小 阻尼较大 共振现象的应用:钢琴、小提琴等乐器利用共振来调音;收音机利用电磁共振进行选台;核内的核磁共振被用来进行物质结构的研究和医疗诊断等。 危害: (1) 1904年,一队俄国士兵以整齐的步法通过彼得堡的一座桥时,由于产生共振而使桥倒塌; (2) 1940年,美国华盛顿州的塔科麦桥,因大风引起的振荡作用同桥的固有频率相近,产生共振而导致毁坏; (3) 汽车行驶时,若发动机的频率接近于车身的固有频率,车身也会车身强烈的振动而受到损坏。 防止共振: (1)改变系统的固有频率或外力的频率; (2)破坏外力的周期性; (3)增大系统的阻尼; 对精密仪器使用减振台。 Shock absorber * * 第4章 振动 §4.1 简谐振动及其描述 §4.2 简谐振动的动力学方程 §4.3 简谐振动的能量 §4.4 简谐振动的合成 §4.5 阻尼振动 受迫振动 共振 作业:练习册 选择题:1-10 填空题:1-10 计算题:1-6 因为振动是声学、地震学、建筑力学等必须的基础知识,自然界中还有许多现象,如交变电流、交变的电磁场等,都属于广义的振动现象。这些运动的本质虽然并非机械运动,但运动规律的数学描述却与机械振动类似。因此,机械振动的研究也为光学、电学、交流电工学、无线电技术等打下了一定的基础。 任何一种复杂的机械振动都可以看成多个直线振动的叠加。 学习机械振动的意义

您可能关注的文档

文档评论(0)

qiwqpu54 + 关注
实名认证
内容提供者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档