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第九章 机械振动 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. 三、共振的应用和防止 共振的应用： 1、共振筛 2.声音的共振现象 声音的共振现象 * 简谐运动的能量 阻尼振动受迫振动 共振 一、简谐运动的能量 振动系统的能量取决于振幅 最大位移处 平衡位置 势能增大、动能减小 势能减小、动能增大 二、阻尼振动 t x O 阻尼振动的图像 振幅逐渐减小的振动叫做 阻尼振动 振幅不变的振动叫做 无阻尼振动 二、阻尼振动 振幅不变的振动叫做无阻尼振动 振幅逐渐减小的振动叫做阻尼振动 说明： 1、在阻尼振动中，振幅随时间在逐渐减小。 2、振动系统受到的阻尼越大，振幅减小的越快，振动停下来也越快。阻尼过大时，系统将不能发生振动。阻尼越小，振幅减小的越慢。 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？ 在实际振动中，为了不因阻尼的存在而使振动停止，我们通常给系统加一个周期性的外力，来补偿系统的能量损失，使系统持续的振动下去。 这种周期性的外力叫驱动力 物体在外界驱动力作用下的振动叫受迫振动 受迫振动的频率跟什么有关呢? 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 2 、受迫振动: 一、受迫振动 1、 驱动力: 二、受迫振动的频率 使系统持续振动下去的 周期性外力 物体在外界驱动力 作用下的振动 f迫=f驱 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。 二、共振 1、定义：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，这种现象叫做共振。 f驱 受迫振动的振幅 f固 A 共振曲线 摆的共振 共鸣箱（在乐器上用的比较多） 叫共鸣. 声音怎么会将酒杯震碎? 3：测量发动机转速的转速计 图8-17中的装置MN可用来测量各种发动机的转速.在MN一有许多不同长度的钢片.从顺着钢片排列的刻度读得固有频率为60Hz的钢片有显著的振幅,则可知发动机的转速是（ ） A．7200r/min B．3600r/min C．600r/min D．60r/min 1、军队或火车过桥时要放慢速度或便步走. 2、机器运转时为了防止共振要调节转速 . 3、在振动物体底座加防振垫 4、装修剧场、房屋时使用吸声材料等 共振的防止 古希腊的学者阿基米德曾豪情万丈地宣称：给我一个支点，我能撬动地球。而现代的美国发明家特士拉更是“牛气”，他说：用一件共振器，我就能把地球一裂为二。 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。 无阻尼振动 阻尼振动 受迫振动 共振 阻尼作用 驱动力 驱动力的频率和系统的固有频率相等时 共振的应用 *