外力作用下的振动（详细课件）.ppt

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1、第十一章机械振动11.5外力作用下的振动振动的能量与什么有关？简谐运动中动能和势能在发生相互转化，但机械能的总量保持不变，即机械能守恒。振幅越大，振动的能量越大简谐运动的总能量有什么特点？固有振动与固有频率定义：振动系统不受外力的作用，此时的振动叫做固有振动，其振动频率称为固有频率。条件：在振动方向只受回复力作用能量：机械能守恒图像：振幅不变现实生活中是否存在简谐运动？一、阻尼振动当系统受到阻力的作用时，我们说振动受到了阻尼。、条件：受到阻力能量：机械能转化为内能图像：振幅逐渐减小一、阻尼振动1、阻尼振动：振幅逐渐减小的

2、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。4、实际的自由振动一定是阻尼振动5、当阻尼很小时，短时间内振幅减小不明显，可当做简谐运动来处理问：怎么样才能产生持续的振动呢？补偿！驱动力！二、受迫振动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条件：受到阻力和驱动力能量：机械能转化为内能，其他能转化为机械能实验研究结论2：受迫振动中，驱动力的频率等于振动物体的固有频率时，振幅最大；驱动力的频率跟固有频率相差越大，振幅越小。共振驱动力的频率接近

3、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。横轴：表示驱动力的频率纵轴：表示受迫振动的振幅图象的意义：f驱=f固时，振幅有最大值f驱与f固差别越大时，振幅越小二、受迫振动3、受迫振动的特点（1）频率（周期）特点：受迫振动的频率（周期）总等于驱动力的频率（周期），与系统的固有频率（周期）无关。（2）振幅特点：驱动力的频率（周期）与固有频率（周期）相差越小，系统的振幅越大。三、共振1、共振定义：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、共振的应用和防止：共振的防止和应用1、防止使

4、驱动力的频率与物体的固有频率不同，而且相差越大越好。（1）、军队、火车过桥时要放慢速度.（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。共振的应用和防止①测量发动机转速的转速计②共振筛使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率。发动机的转速计原理图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

5、是笛子发出的声音引起毛毛虫内脏发生剧烈共振而死亡。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。生活中的共振现象军队过桥便步走,火车过桥慢行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a、b、c、d此时振动频率为_________，电动

6、机转速为_______r/min。360060Hz课堂练习如图所示演示装置，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.a摆摆动周期最短B.c摆摆动周期最长C.各摆摆动的周期均与b摆相同D.d摆振幅最大CD课堂练习