《高中物理动合成、阻尼振动、受迫振动和共振》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理动合成、阻尼振动、受迫振动和共振（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1010- -3 3 简谐振动的合成简谐振动的合成、阻尼振动阻尼振动、受迫振动和共振受迫振动和共振第三讲第三讲简谐振动的合成、阻尼振动、受迫振动和共振简谐振动的合成、阻尼振动、受迫振动和共振3- 0 回顾回顾3- 1 简谐振动的合成简谐振动的合成3- 2 阻尼振动阻尼振动3- 3 受迫振动受迫振动3- 4 共振共振PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 1010- -3 3 简谐振动的合成简谐振动的合成、阻尼振动阻尼振动、受迫振动和共振受迫振动和共振3- 0 回顾回顾圆周运动周期圆周运动周期谐振动周期谐振动周期T角速度角速度圆频率圆频率角坐标角坐标位相位相t+初始角坐
2、标初始角坐标初相初相半径半径振幅振幅A旋转矢量旋转矢量谐振动谐振动xcos0Ax =cos()xAt=+A0=t0xot+x2.物理模型与数学模型比较：物理模型与数学模型比较：1.旋转矢量表示旋转矢量表示PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 1010- -3 3 简谐振动的合成简谐振动的合成、阻尼振动阻尼振动、受迫振动和共振受迫振动和共振3.旋转矢量法确定初位相旋转矢量法确定初位相oxyA0x 0v0x0v0a0a0 vx0, 0 vx0, 0 021=t )( 212=PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 1010- -3 3 简谐振动
3、的合成简谐振动的合成、阻尼振动阻尼振动、受迫振动和共振受迫振动和共振2A2x2x Axo1A1x112 t1t )(12 t2+=cos2212 22 1AAAAA t )(12=)2cos(212 1tA =（拍在声学和无线电技术中的应用）（拍在声学和无线电技术中的应用）Axxt21cos+=221+=12=拍频拍频)cos1 (21+= AA振幅振幅振动圆频率振动圆频率PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 1010- -3 3 简谐振动的合成简谐振动的合成、阻尼振动阻尼振动、受迫振动和共振受迫振动和共振2 两个相两个相互垂直互垂直的同频率简谐运动的合成的同频率简
4、谐运动的合成)(sin)cos(2122 12 212 222 12 =+AAxy Ay Ax质点质点运动运动轨迹轨迹1）或或2012=xAAy12=)cos(11 +=tAx )cos(22 +=tAyyx1A2Ao（椭椭圆方圆方程程）讨论讨论PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 1010- -3 3 简谐振动的合成简谐振动的合成、阻尼振动阻尼振动、受迫振动和共振受迫振动和共振yx 1A2Ao2）12=xAAy12=3）212=12 222 12 =+Ay AxtAxcos1=)2cos(2+=tAy)(sin)cos(2 122 12 212 222 12 =+
5、AAxy Ay Axxy1A2AoPDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 1010- -3 3 简谐振动的合成简谐振动的合成、阻尼振动阻尼振动、受迫振动和共振受迫振动和共振用用 旋旋 转转 矢矢 量量 描描 绘绘 振振 动动 合合 成成 图图PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 1010- -3 3 简谐振动的合成简谐振动的合成、阻尼振动阻尼振动、受迫振动和共振受迫振动和共振简简 谐谐 运运 动动 的的 合合 成成 图图两两 相相 互互 垂垂 直直 同同 频频 率率 不不 同同 相相 位位 差差PDF 文件使用 “pdfFactory Pr
6、o“ 试用版本创建 1010- -3 3 简谐振动的合成简谐振动的合成、阻尼振动阻尼振动、受迫振动和共振受迫振动和共振3两相两相互垂直互垂直不同频率的简谐运动的合成不同频率的简谐运动的合成 )cos(111 +=tAx )cos(222+=tAynm=21 2,83,4,8,02=01=测测量振动频率量振动频率 和相位的方法和相位的方法李 萨 如 图李 萨 如 图PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 1010- -3 3 简谐振动的合成简谐振动的合成、阻尼振动阻尼振动、受迫振动和共振受迫振动和共振角角频率频率振幅振幅maCkx=v0dd dd22 =+kxtxCtx
7、m0dd2dd2 022 =+xtx tx3-2 阻尼振动阻尼振动)cos(+=tAext22 0=22 022=TvCF=r阻尼阻尼力力mk=0mC 2=固有角固有角频率频率阻尼阻尼系系数数阻阻力系力系数数PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 1010- -3 3 简谐振动的合成简谐振动的合成、阻尼振动阻尼振动、受迫振动和共振受迫振动和共振otx三三种种阻尼的比较阻尼的比较阻尼振动位阻尼振动位移移时时间曲间曲线线AAtOx)0(=22 0=)cos(+=tAext0dd dd22 =+kxtxCtxm22 0a）欠欠阻尼阻尼22 0 =c）临界临界阻尼阻尼tAeT
8、ab ctAetcosPDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 1010- -3 3 简谐振动的合成简谐振动的合成、阻尼振动阻尼振动、受迫振动和共振受迫振动和共振例例 有有一一单摆单摆在在空气空气（室温为室温为）中）中来来回回摆摆动动. 其其摆摆线线长长，摆锤是摆锤是一一半径半径 的的铅球铅球. 求求（1）摆摆动动周期；周期；（2）振幅减小振幅减小10所需所需的的 时时间；间；（3）能能量减小量减小10所需所需的时的时间；间；（4）从以上所从以上所 得结果说明空气得结果说明空气的的粘性对单摆周期粘性对单摆周期、振幅和、振幅和能能量的量的影响影响.C20 m0 . 1=l
9、m100 . 53=r（已知铅球密度为已知铅球密度为， 时时空气空气的的粘度粘度）33mkg1065. 2=C20 sPa1078. 15= 解解 （1）1 0s13. 3=lg vvCrF=6r 142s1004. 6492=rmC0 s222022 0 =TPDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 1010- -3 3 简谐振动的合成简谐振动的合成、阻尼振动阻尼振动、受迫振动和共振受迫振动和共振（2） 有有阻尼时阻尼时tAA=e1e9.0tAA=min3s1749 . 01ln1=t（3）t AA EE22e)(=22e9.0t=min5 . 1s8729 . 01
10、ln2=tPDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 1010- -3 3 简谐振动的合成简谐振动的合成、阻尼振动阻尼振动、受迫振动和共振受迫振动和共振驱驱动动力力tFkxtxCtxmp22 cosdd dd=+3-3 受迫振动受迫振动mk=0mC=2mFf =tfxtx tx p2 022 cosdd2dd=+)cos()cos(p0+=tAteAxt2 p22 p2 04)(+=fA2 p2 0p2=tg驱驱动动力力的的角角频率频率PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 1010- -3 3 简谐振动的合成简谐振动的合成、阻尼振动阻尼振动、受
11、迫振动和共振受迫振动和共振PAo共振频率共振频率)cos(p+=tAx2 p22 p2 04)(+=fA0大阻尼大阻尼小阻尼小阻尼22 0r2=共振频率共振频率22 0r2=fA共振振幅共振振幅0ddp=A 阻尼阻尼03-4 共振共振tfxtx tx p2 022 cosdd2dd=+PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 1010- -3 3 简谐振动的合成简谐振动的合成、阻尼振动阻尼振动、受迫振动和共振受迫振动和共振共振共振演演示示实验实验23614522 0r2=共振频率共振频率22 0r2=fA共振振幅共振振幅共振现象在共振现象在实际实际中的应用中的应用乐器乐器、收音机收音机单摆单摆1作垂直于纸面作垂直于纸面 的简谐运动时，的简谐运动时，单摆单摆5将将 作作相同相同周期周期的简谐运的简谐运 动，其动，其它单摆基本它单摆基本不动不动.PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 1010- -3 3 简谐振动的合成简谐振动的合成、阻尼振动阻尼振动、受迫振动和共振受迫振动和共振共振现象的共振现象的危害危害1940 年年7月月1日美国日美国 Tocama 悬索桥因悬索桥因共振而共振而坍塌坍塌PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建
