振动、波动和声.ppt

第三章振动（广义）：一切物理量随时间的周期性变化。*第十五章机械波15–4惠更斯原理波的衍射、反射和折射*振动、波动和声机械振动：物体在一定位置附近来回往复的运动。如钟摆的摆动；水上浮标的浮动；担物行走时扁担的颤动；在微风中树梢的摇摆；振动的音叉、锣、鼓、琴弦等都是机械振动。波动是振动在空间的传播过程，简称波。机械振动在弹性介质中的传播称为机械波，如声波、水波、地震波等。交变电磁场在空间的传播称为电磁波，如无线电波、光波等。说明：波动是振动状态的传播，伴随着能量的传递。§1简谐振动简谐运动是一种最简单、最基本的振动，但也是最重要的一种振动形式。简谐运动复杂振动合成分解简谐振动是指：在线性回复力的作用下，物体在一定位置附近来回往复的运动。一、简谐振动方程二、简谐振动的特征量表示振动物体离开平衡位置的最大位移。1.振幅A2.角频率反映振动快慢的物理量。3.初相位——表示振动初始的状态。相位表示振动状态。相位差说明：简谐振动的特征量主要取决于初始条件。三、简谐振动的矢量图示法用一个旋转矢量末端在一条轴线上的投影点的运动来表示简谐振动的方法。四、简谐振动的能量以弹簧振子为例，在任意时刻，振动系统的动能和弹性势能分别为：简谐运动势能曲线简谐运动能量守恒Δ阻尼振动、受迫振动和共振一、阻尼振动物体在振动过程中，因受到阻尼里，从而振幅随时间减小的振动，称为阻尼振动。二、受迫振动物体在周期性外力作用下发生的振动，称为受迫振动。此周期性外力又称为驱动力。受迫振动演示实验236145三、共振当驱动力的角频率接近系统的固有频率时，受迫振动振幅急剧增大的现象，称为共振。共振演示实验236145单摆1作垂直于纸面的简谐运动时，单摆5将作相同周期的简谐运动，其它单摆基本摆动很小。1940年7月1日美国华盛顿州塔克马吊桥(Tacoma)悬索桥因共振而坍塌。§2简谐振动的合成一、两个同方向、同频率简谐振动的合成设一质点在同一直线上同时进行两个独立的同频率的简谐振动：则任意时刻合振动是简谐振动，频率与各分振动频率相同，合振动位移为：1）相位差讨论2）相位差