振动中的能量损失
1.阻尼振动
(1)定义:当振动系统受到阻力的作用时,振幅逐渐减小,这种振动称为阻尼振动.
(2)阻尼振动的周期和频率:阻尼振动的频率(周期)不变,其频率为固有频率,由系统本身决定.
2.振动系统能量衰减方式
(1)一种是由于振动系统受到摩擦阻力的作用,使振动系统的机械能逐渐转化为内能。例如单摆运动时受到空气的阻力。
(2)另一种是由于振动系统引起邻近介质中各质点的振动,使能量向四周辐射出去,从而自身机械能减少。例如音叉发声时,一部分机械能随声波辐射到周围空间,导致音叉振幅减小。
受迫振动
1.受迫振动
(1)驱动力:作用于振动系统的周期性的外力.
(2)受迫振动:振动系统在驱动力作用下的振动.
(3)受迫振动的频率:做受迫振动的系统振动稳定后,其振动频率等于驱动力的频率,跟系统的固有频率没有关系.
2.共振现象
(1)定义:驱动力的频率等于振动物体的固有频率时,受迫振动的振幅最大的现象。
(2)共振曲线
①两坐标轴的意义:纵轴表示受迫振动的振幅;横轴表示驱动力频率
②f0的意义:表示固有频率
③认识曲线形状:f=f0,共振;f>f0或f<f0,振幅较小;f与f0相差越大,振幅越小
④结论:驱动力的频率f越接近振动系统的固有频率f0,受迫振动的振幅越大,反之振幅越小
共振的防止
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。
外力作用下的振动