外力作用下的振动(精)资料.ppt

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1、 外力作用(wi l zu yn)下的振动第一页，共23页。视频演示的是实际振动情况：视频演示的是实际振动情况：阻阻尼尼振振动动：振振幅幅逐逐渐渐(zhjin)减减小小的的振振动动叫叫做做阻尼振动阻尼振动简谐运动是一个等幅振动！简谐运动是一个等幅振动！第二页，共23页。问题问题1 1：振幅减小的快慢与什么有关？：振幅减小的快慢与什么有关？振幅减小的快慢跟所受的阻尼有关，阻尼越大，振振幅减小的快慢跟所受的阻尼有关，阻尼越大，振幅减小得越快幅减小得越快问题问题2 2：物体在做阻尼振动时的周期或频率如何变：物体在做阻尼振动时的周期或频率如何变化？化？物体做阻尼振动时频率不变。固有周期、固有频率物体做

2、阻尼振动时频率不变。固有周期、固有频率在实际问题中，阻尼振动若在一段不太长的时间内在实际问题中，阻尼振动若在一段不太长的时间内振幅没有明显振幅没有明显(mngxin)(mngxin)的减小，可认为是等幅振的减小，可认为是等幅振动动 第三页，共23页。思考：思考：用什么用什么(shn me)方法才能得到持方法才能得到持续的振动呢？续的振动呢？比如我们在荡秋千的时候，如何能让秋比如我们在荡秋千的时候，如何能让秋千一直摆动呢？千一直摆动呢？第四页，共23页。受迫振动受迫振动(shu p zhn dn)1 1、驱动力：作用、驱动力：作用(zuyng)(zuyng)在振动物体上的周在振动物体上的周期性外

3、力期性外力2 2、受迫振动、受迫振动(shu p zhn dn)(shu p zhn dn)：物体在：物体在外界驱动力作用下的振动外界驱动力作用下的振动 请举出你所知道的受迫振动的例子请举出你所知道的受迫振动的例子第五页，共23页。受迫振动的频率跟什么受迫振动的频率跟什么(shn me)有关呢有关呢?受迫振动受迫振动(shu p zhn dn)实例：实例：跳板在人走过时发生跳板在人走过时发生(fshng)的振动的振动机器底座在机器运转时发生的振动机器底座在机器运转时发生的振动听到声音时耳膜的振动听到声音时耳膜的振动电磁打点计时器的振针所做的振动电磁打点计时器的振针所做的振动第六页，共23页。第

4、七页，共23页。结论1：物体做受迫振动时，振动稳定后的频率等于(dngy)驱动力的频率，跟物体的固有频率无关但物体做受迫振动的振幅是否与物体的但物体做受迫振动的振幅是否与物体的固有频率固有频率(yu pn l)有联系呢有联系呢?第八页，共23页。实验(shyn)研究第九页，共23页。结论结论2：受迫振动：受迫振动(zhndng)中，中，驱动力的频率等于振动驱动力的频率等于振动(zhndng)物体的固有频物体的固有频率时，振幅最大；驱动力的频率跟固有频率相差率时，振幅最大；驱动力的频率跟固有频率相差越大，振幅越小。越大，振幅越小。共振共振驱动力的频率接近物体的固有频率时，受迫振驱动力的频率接近物

5、体的固有频率时，受迫振动的振幅增大，这种现象叫做动的振幅增大，这种现象叫做(jiozu)(jiozu)共振。共振。横轴：表示横轴：表示(biosh)驱动力驱动力的频率的频率纵轴：表示受迫振动的振幅纵轴：表示受迫振动的振幅图象的意义：图象的意义：f驱驱=f固固时，振幅有最大值时，振幅有最大值f驱驱与与 f固固差别越大时，振幅越小差别越大时，振幅越小第十页，共23页。声音的共鸣声音的共鸣声音(shngyn)的共振现象共鸣箱共鸣箱音叉(ynch)下面所装的空箱第十一页，共23页。共振的应用和防止共振的应用和防止测量测量(cling)发动机转速的发动机转速的转速计转速计共振共振(gngzhn)筛筛共振

6、共振(gngzhn)的应用的应用发动机的转速计原理图发动机的转速计原理图第十二页，共23页。生活中的共振生活中的共振(gngzhn)现象现象 美国有一农场农妇，习惯于用吹笛的方式招美国有一农场农妇，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，究其原将果树上的毛毛虫收拾的一干二净，究其原因，还是因，还是(hi shi)笛子发出的声音引起毛毛笛子发出的声音引起毛毛虫

7、内脏发生剧烈共振而死亡。虫内脏发生剧烈共振而死亡。第十三页，共23页。“飞望见曹操后军阵脚移动，乃挺矛又喝曰飞望见曹操后军阵脚移动，乃挺矛又喝曰战又不战，退又不退，却是何故战又不战，退又不退，却是何故(h)！喊声未绝，曹操身边夏侯杰惊得肝胆碎裂喊声未绝，曹操身边夏侯杰惊得肝胆碎裂，倒撞于马下，倒撞于马下”三国演义三国演义 第十四页，共23页。1890年，年，一艘名叫一艘名叫“马尔波罗号马尔波罗号”帆船在帆船在从新西兰驶往英国的途中，突然神秘地失踪从新西兰驶往英国的途中，突然神秘地失踪了了 20年后，人们在火地岛海岸边发现了年后，人们在火地岛海岸边发现了它奇怪的是：船上的东西都原封未动完它奇怪的

8、是：船上的东西都原封未动完好如初船长航海日记的字迹仍然好如初船长航海日记的字迹仍然(rngrn)清稀可辨；就连那些死已多年的清稀可辨；就连那些死已多年的船员，也都船员，也都“各在其位各在其位”，保持着当年在岗，保持着当年在岗时的时的“姿势姿势”；第十五页，共23页。1948年初，一艘荷兰货船在通过马六甲海年初，一艘荷兰货船在通过马六甲海峡时，一场风暴过后，全船海员莫名其妙地峡时，一场风暴过后，全船海员莫名其妙地死光死光(s un)；在匈牙利鲍拉得利山洞入口，在匈牙利鲍拉得利山洞入口，3名旅游者齐名旅游者齐刷刷地突然倒地，停止了呼吸刷刷地突然倒地，停止了呼吸.第十六页，共23页。次声波次声波 频

9、率小于频率小于20Hz（赫兹）的声波叫做次声波。（赫兹）的声波叫做次声波。次声波不容易衰减，不易被水和空气吸收。次声波不容易衰减，不易被水和空气吸收。而次声波的波长往往很长，因此能绕开某些而次声波的波长往往很长，因此能绕开某些大型障碍物发生衍射。某些次声波能绕地球大型障碍物发生衍射。某些次声波能绕地球2至至3周。某些频率的次声波由于和人体器周。某些频率的次声波由于和人体器官的振动频率相近，容易和人体器官产生共官的振动频率相近，容易和人体器官产生共振，对人体有很强的伤害性，危险振，对人体有很强的伤害性，危险(wixin)时可致人死亡。时可致人死亡。第十七页，共23页。共振共振(gngzhn)的防

10、止的防止军队军队(jndu)过桥随步走，火车过过桥随步走，火车过桥慢行桥慢行第十八页，共23页。1940 1940年，美国年，美国(mi u)(mi u)的全长的全长860860米的塔柯姆大米的塔柯姆大桥因大风而塌毁桥因大风而塌毁 第十九页，共23页。第二十页，共23页。结论：利用共振时，应使驱动力的频率接近(jijn)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，而且相差越大越好第二十一页，共23页。小结(xioji)1、受迫振动：物体在外界(wiji)驱动力作用下的振动2、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(yu pn l)无关3、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。4、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，而且相差越大越好第二十三页，共23页。