1、外力作用下的振动,视频演示的是实际振动情况: 阻尼振动:振幅逐渐减小的振动叫做阻尼振动 简谐运动是一个等幅振动!,问题1:振幅减小的快慢与什么有关? 振幅减小的快慢跟所受的阻尼有关,阻尼越大,振幅减小得越快 问题2:物体在做阻尼振动时的周期或频率如何变化? 物体做阻尼振动时频率不变。固有周期、固有频率 在实际问题中,阻尼振动若在一段不太长的时间内振幅没有明显的减小,可认为是等幅振动,思考: 用什么方法才能得到持续的振动呢? 比如我们在荡秋千的时候,如何能让秋千一直摆动呢?,受迫振动,1、驱动力:作用在振动物体上的周期性外力,2、受迫振动:物体在外界驱动力作用下的振动,请举出你所知道的受迫振动的
2、例子,受迫振动的频率跟什么有关呢?,受迫振动实例:,跳板在人走过时发生的振动,机器底座在机器运转时发生的振动,听到声音时耳膜的振动,电磁打点计时器的振针所做的振动,结论1:物体做受迫振动时,振动稳定后的频率等于驱动力的频率,跟物体的固有频率无关,但物体做受迫振动的振幅是否与物体的固有频率有联系呢?,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。,驱动力的频率接近物体的固有频率时,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
3、固差别越大时,振幅越小,声音的共振现象,音叉下面所装的空箱,测量发动机转速的转速计,共振筛,共振的应用,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,还是笛子发出的声音引起毛毛虫内脏发生剧烈共振而死亡。,“飞望见曹操后军阵脚移动,乃挺矛又喝曰战又不战,退又不退,却是何故!喊声未绝,曹操身边夏侯杰惊得肝胆碎裂,倒撞于马下”三国演义,1890年, 一艘名叫“马尔波罗号”帆船在从新西兰驶往英国的途中,突然神秘地失踪
4、了 20年后,人们在火地岛海岸边发现了它奇怪的是:船上的东西都原封未动完好如初船长航海日记的字迹仍然清稀可辨;就连那些死已多年的船员,也都“各在其位”,保持着当年在岗时的“姿势”;,1948年初,一艘荷兰货船在通过马六甲海峡时,一场风暴过后,全船海员莫名其妙地死光; 在匈牙利鲍拉得利山洞入口, 3名旅游者齐刷刷地突然倒地,停止了呼吸,次声波,频率小于20Hz(赫兹)的声波叫做次声波。次声波不容易衰减,不易被水和空气吸收。而次声波的波长往往很长,因此能绕开某些大型障碍物发生衍射。某些次声波能绕地球2至3周。某些频率的次声波由于和人体器官的振动频率相近,容易和人体器官产生共振,对人体有很强的伤害性
5、,危险时可致人死亡。,共振的防止,军队过桥随步走,火车过桥慢行,1940年,美国的全长860米的塔柯姆大桥因大风而塌毁,结论:利用共振时,应使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率;防止共振时,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,轮船航行时要看波浪的撞击方向而改变速度和方向,机器运转时为了防止共振要调节转速或者在振动 物体底座加防振垫.,洗衣机把衣服脱水完毕切断电源后,电动机由于惯性还要转一会儿才能停下来,在这个过程中,洗衣机的振动剧烈程度有变化,其中有一阵子最剧烈,试分析这一现象。,小结,1、受迫振动:物体在外界驱动力作用下的振动,2、物体做受迫振动时,振动稳定后的频率等于驱动力的频率,跟物体的固有频率无关,3、驱动力的频率接近物体的固有频率时,受迫振动的振幅增大,这种现象叫做共振。,4、利用共振时,应使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率;防止共振时,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,