受迫振动与共振现象的计算机自动控制与测量

在分析音叉受迫振动和共振现象的基础上,利用计算机自动控制与实时测量研究了不同阻尼下音叉的幅频特性和音叉双臂质量与共振频率的关系,测量结果表明振动系统受到阻尼越大,共振时能达到的最大振幅越小,幅频特性曲线的Q值越小,相应的曲线越平缓,音叉双臂质量与其共振频率变化的线性关系较好.     

谈谈"共振"的定义

1引言不同版本的物理教材中对“共振”下的定义差异很大.高中物理旧教材[1]是这样下的定义:“当驱动力的频率跟物体的固有频率相等的时候,受迫振动的振幅最大,这种现象叫共振”.而新教材[2]则定义为:“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,这种现象叫共振”.两种定义的差异是明显的,前者意味着“共振”是振幅最大的状态,后者则认为“共振”是振幅增大的过程.究竟应该怎样定义“共振”?2探讨设质量为m、固有角频率为ω0的振动系统在驱动力f=Fcosωt的作用下作已经稳定的受迫振动,假定运动中所受的阻力fz=-γv,γ为阻力系数…     

"共振"启示录

共振现象是自然界中一种极为普遍的现象。在机械振动中,当阻尼为零时,策动力的频率与物体的固有频率一致时,受迫振动的振幅达到极大值,这种现象称之为共振。     

探究共振曲线速解受迫振动

受迫振动是物体在外界周期性驱动力作用下的振动，物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率．当驱动力的频率接近物体的固有频率时，振幅增大的现象叫共振现象．共振曲线反映的是物体做受迫振动时，受迫振动的振幅随驱动力的频率的变化关系.     

“共振”启示录

共振现象是自然界中一种极为普遍的现象。在机械振动中，当阻尼为零时，策动力的频率与物体的固有频率一致时，受迫振动的振幅达到极大值，这种现象称之为共振。     

"频率相等"是产生共振的条件吗?

高级中学课本<物理>第一册(必修)关于共振现象表述为:在受迫振动中,策动力的频率跟物体的固有频率相等的时候,振幅最大,这种现象叫做共振;高中物理第一册(试验修订本·必修)中对共振现象表述为: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.同一现象,两种不同的表述,一些学生对此提出了疑问:"频率相等"时,振幅是最大吗?弄清共振的条件,才能面对学生的质疑.     

共振曲线的动态演示与测绘

1　引言共振曲线是受迫振动的振幅Ａ与驱动力频率ｆ的关系曲线。在教学中 ,我们用共振摆演示的则是同一驱动力频率下 ,固有频率不同的几个摆球振幅不同的现象 ,需经推理后间接得出共振曲线。学生往往将两者相混 ,产生错误理解。为此 ,笔者设计一简易装置 ,用改变双线摆摆长的方法改变驱动力频率ｆ,用平面镜成像示数法读出受迫振动球的振幅Ａ ,可以直接演示Ａ随ｆ变化的动态关系 ;定量地测绘出共振曲线。原理清楚 ,操作简便 ,有利于学生对共振曲线物理过程和物理意义的理解。2　装置与制作如图 1所示。铁架台Ａ ,细木条横梁Ｂ ,受迫振动球…     

谈共振条件

普通物理教材中对共振有如下定义:“受迫振动的振幅出现最大值的现象叫做共振现象。”(赵景员、王淑贤编《力学》P.474),我们对“受迫振动的振幅”进一步分析,从位移共振、速度共振和能量共振三方面来比较,并得出它们的条件。 设一质量为m的振子与一轻质弹簧组成一振动系统,弹簧倔强系数为k,在受与速度成正比的阻力R=-hv和周期策动力H=F_Ocoswt的作用下做受迫振动。取O点为原点,振子运动微分方程为:     

对物理教材中共振定义的看法

在一些物理教材中,关于“共振”有几种不同的说法,诸如“物体在受迫振动中位移振幅达到最大值”,“物体的振动速度达到最大值的现象叫做共振”,“受迫振动能量达到最大值的现象称做共振”等。显然,这些定义是从不同角度提出的。但就共振这一现象而言,各种定义应是等效的。所以应将它们统一为一个准确的定义。什么是共振?就其原始意义来看,共振一词最初来源于力学的强迫振动。一个力学振动系统具有一个确定的固有频率,当系统作无阻尼自由振动时,就按这个频率振动;当外界周期性激扰力作用于系统时,它     

关于共振和共振频率的讨论

多年来,在高中物理课本中,讲到共振时,都附有如右的插图。并对共振的意义作如下表述:“当策动力的频率和物体的固有频率相等的时候,受迫振动的振幅最大,这种现象叫做共振。”该图表示了有阻尼的受迫振动,当f=f固时,受迫振动的振幅最大,且为有限值。其实,有阻尼的受迫振动的振幅达到极大时,策动力的频率并不等于物体的固有频率,而是小于固有频率。就此本文拟对受迫振动、共振等有关问题,做一讨论,供教学参考。一、受迫阻尼振动的稳态解设一质点,质量为m,除受弹力或准弹性力-kx和媒质的阻力-γ(dx/dt)作用外(γ是阻力系数,通常认为物体以不大的速率在粘滞媒质中运动时,媒质的阻力和物体的速率成正比),还受一周期性的策动力Hcospt作用而运动(H是策动力的力幅,P是策