高中物理 1.4 生活中的振动 （鲁科选修3-4）

欢迎进入物理课堂 第四节生活中的振动 第四节生活中的振动 1 阻尼振动 振动物体不受阻力作用 只在回复力作用下的振动称为无阻尼自由振动 但振动时的阻尼是不可避免的 例如空气的阻力 弹簧伸缩时的内摩擦 能量的辐射等 均可将它们等效为摩擦阻尼 振幅不断减小的振动叫做阻尼振动 振幅不变的振动叫做无阻尼振动 1 阻尼振动 振幅不变的振动叫做无阻尼振动 振幅逐渐减小的振动叫做阻尼振动 说明 1 在阻尼振动中 振幅随时间在逐渐减小 2 振动系统受到的阻尼越大 振幅减小的越快 振动停下来也越快 阻尼过大时 系统将不能发生振动 阻尼越小 振幅减小的越慢 1 阻尼振动 生活中的阻尼振动 汽车的减震器 双向作用筒式减振器示意图 1 活塞杆 2 工作缸筒 3 活塞 4 伸张阀 5 储油缸筒 6 压缩阀 7 补偿阀 8 流通阀 9 导向座 10 防尘罩 11 油封 奥迪100轿车前 后悬架减振器结构图 2 受迫振动与共振 受迫振动 受迫振动 实验表明 物体在外力驱动下振动时 振动稳定后的频率等于外力驱动的频率 跟物体的固有频率没有关系 在实际振动中 为了不因阻尼的存在而使振动停止 我们通常给系统加一个周期性的外力 来补偿系统的能量损失 使系统持续的振动下去 这种周期性的外力叫驱动力 物体在外界驱动力作用下的振动叫受迫振动 2 受迫振动与共振 实验表明 受迫振动的频率与物体的固有频率无关 但是如果驱动力的频率接近或等于物体的固有频率时 振动物体的振幅将达到最大 因此 受迫振动的振幅A与驱动力的f 振动物体的固有频率之间的关系有关 它们之间的这种关系可用图象来表示 这个图象叫共振曲线 右图 由共振曲线可知 当驱动力频率等于物体固有频率时 物体振幅最大 驱动力频率与固有频率相差越大 物体的振幅越小 驱动力的频率接近物体的固有频率时 受迫振动的振幅最大 这种现象叫做共振 3 共振的应用与防止 声音的共鸣 声波的共振 共振的应用 共振筛 共振筛原理及其他 2 共鸣箱 在乐器上用的比较多 桥共振倒塌 吊桥共振倒塌 共振的防止 军队 火车过桥时要放慢速度 机器运转时为了防止共振要调节转速 在振动物体底座加防振垫 装修剧场 房屋时使用吸声材料等等 1 在需要利用共振现象时 应使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率 2 在需要防止共振发生时 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 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全