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11.5 在外力作用下的振动


3、汽车的车身是装在弹簧上的,如果 这个系统的固有周期是1.5s,汽车在 一条起伏不平的路上行驶,路上各凸 起处大约都相隔8m,汽车以多大速 度行驶时,车身上下颠簸得最剧烈?
16 m/s 3
一、固有周期和固有频率
固有振动: 振动系统不受外力作用的振动
固有周期:固有振动的周期
固有频率:固有振动的频率
二、阻尼振动
1、阻尼振动: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。
四、共 振
1、定义: 驱动力的频率等于系统的固有频率时, 受迫振动的振幅最大,这种现象叫做共振。 2、共振曲线
图象特点
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
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 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。
军队过桥便步走,火车过桥慢行
生活中的共振现象
1940年,美国的全长860米的塔柯姆大桥 在建成后的4个月就因风共振而倒塌
生活中的共振现象
共 振 筛

1、驱动力: 作用在振动系统上的周期性外力 2、受迫振动: 系统在驱动力作用下的振动 请举出你所知道的受迫振动的例子
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
受迫振动的频率跟什么有关呢?
3、受迫振动的特点: 受迫振动的频率总等于驱 动力的频率,与系统的固有 频率无关。
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生活中的共振现象
共 鸣

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生活中的共振现象
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。 利用共振时,应使驱动力的频率 接近或等于振动物体的固有频率; 防止共振时,应使驱动力的频率 与物体的固有频率不同,而且相差越 大越好.
小 结
1、阻尼振动:振幅越来越小的振动 2、受迫振动:系统在外界驱动力作用下的振动 3、系统做受迫振动时,振动稳定后的频率等于 驱动力的频率,跟系统的固有频率无关 4、驱动力的频率等于振动系统的固有频率时, 受迫振动的振幅增大,这种现象叫做共振。 5、利用共振时,应使驱动力的频率接近或等于 振动系统的固有频率; 防止共振时,应使驱动力的频率与系统的固有 频率不同,而且相差越大越好.
第五节 外力作用下的振动
复习回顾
1、单摆的理想化模型: 在细线的一端拴上一个小球,另一端固 定在悬点上,如果线的伸缩和质量可以忽 略不计,球的直径比线长短得多。 2、单摆运动的性质: 在摆角 < 10°的条件下,单摆的振动 可看作简谐振动。 l 3、单摆振动的周期公式 T 2 g 单摆周期与摆长和重力加速度有关,与振 幅和质量无关。
课堂训练
1.如图所示演示装置,一根张紧的水平 绳上挂着四个单摆,让b摆摆动,其余 各摆也摆动起来,可以发现( ) A.各摆摆动的周期均与b摆相同 B.a 摆摆动周期最短 C.c摆摆动周期最长 D.c摆振幅最大
2. 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 3600 电动机转速为_______r/min,a、b、c、d此 60Hz 时振动频率为_________。
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