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09 基础课:阻尼振动和受迫振动

固有频率

振动系统在没有外力干预的情况下做简谐运动,周期或频率与振幅无关,仅由系统自身的性质决定,我们把这种振动称为固有振动,其振动频率称为固有频率

注意

研究单摆时,重力和提供等效重力的力属于振动系统内的力,不是外力

阻尼振动

受到阻力时,振幅随时间减小的振动叫阻尼振动。

上图的木块受到一个摩擦力,振动系统的能量不守恒,不断减小,最终停下。

阻力只影响振幅,不影响周期和频率。

阻尼振动的频率仍然为固有频率。

受迫振动

驱动力:为了维持阻尼振动,使周期性的外力作用于振动系统,外力对系统做功,补偿系统的能量损耗。这种周期性的外力叫作驱动力。(就像荡秋千,每次荡一回就施加一个推力)

驱动力作用下的振动叫受迫振动。

受迫振动的周期、频率由驱动力决定。与固有频率无关。

频率总结

简谐运动:固有频率

阻尼振动:固有频率

受迫振动:与固有频率无关。由驱动力决定

共振

受迫振动时,驱动力频率与固有频率越接近,振幅越大。

驱动力频率=固有频率时,振幅达到最大,这种现象叫共振。

例题

题 1

BD

题 2

A

题 3

共振。

B

题 4

AD

题 5

A

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