弹簧振子非线性共振的振幅特性

本文通过建立和求解弹簧振子的非线性方程,讨论了其共振时的振幅特性。     

速度共振现象及其特征

在通常的教科书中,都把共振现象定义为振幅达到最大值的振动现象,其实这种共振,表明的只是位移达到了最大值的一种应该称之为位移共振的共振现象,而像速度达到最大值的受迫振动也应是一种共振,其物理意义明确,振动特征明显,可称之为速度共振     

音叉的速度共振与位移共振曲线的测量和研究

利用接收线圈和压电换能片2种传感器测得音叉受迫振动的速度、位移共振曲线,通过实验比较和理论分析,证明这2种传感器所测得的物理量并不相同,同时分析和验证了2种幅频曲线的区别。对影响位移共振曲线测量结果的阻尼系数进行讨论和分析,得出:用接收线圈做传感器测得的音叉共振曲线为速度共振曲线,而用压电换能片做传感器测得的音叉共振曲线为位移共振曲线。实验的研究有利于学生对受迫振动和共振概念的深入理解,也有利于对2种传感器的正确运用。     

位移共振和加速度共振

分析了位移共振和加速度共振的各参量之间的关系 ,从功能转化的角度比较了两者的振幅 ,以充分突出受迫振动和共振的物理实质。通过分析和比较的过程进行推广 ,证明了一个判断受迫振动强迫频率与振幅大小关系的命题     

位移共振和加速度共振

分析了位移共振和加速度共振的各参量之间的关系,从功能转化的角度比较了两者的振幅,以充分突出受迫振动和共振的物理实质.通过分析和比较的过程进行推广,证明了一个判断受迫振动强迫频率与振幅大小关系的命题.     

演示受迫振动和共振

在一根长约30厘米的木条上,钻两个小孔,孔内插入两根竹篾片(篾片尺寸约为长30厘米、宽5毫米、厚1毫米),上端夹铁夹子。由于铁夹子夹的高度不同,所以两根篾片的固有振动频率是不同的。然而,当你用手来回移动木条,并且由慢到快逐步提高移动频率时,两根篾片都是作受迫振动,篾片摆动的频率都与策动力相同,不相同的是振幅——策动力频率接近固有频率的那根篾片的摆动幅度要大些,而且越接近,振幅越大,直至发生共振。     

共振的危害和应用

古希腊的学者阿基米德曾豪情万丈地宣称:给我一个支点,我能撬动地球.而现代的美国发明家特斯拉更是牛气,他说:用一件共振器,我就能把地球一裂为二!他来到华尔街,爬上一座尚未竣工的钢骨结构楼房,从大衣口袋     

桥梁的固有频率和共振

现行高中物理课本中提到,当军队或火车过桥的时候,整齐的步伐或车轮对铁轨接头处的撞击,都是周期性的策动力。当它的频率按近桥梁的固有频率时,就会发生共振而使桥梁受到破坏这是个相当复杂而能引起学生兴趣的问题,本文想在这方面作一介绍。现代混凝土桥、钢箱梁桥和桁梁桥,我们常将其简化为一变截面直梁,如图1所示。取位置坐标x和时间t为独立变量,现设图1中直梁的抗弯刚度为EJ,单位长度的质量为m。它们沿跨度τ随位置x而任意变化。横向负荷P和横向位移y随x和t变化。图2表示梁上某一微段dx     

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     

如何判断振动的振幅和周期的变化

振幅和周期是描述振动的两个物理量，应着重理解：     

和家长共情，才能共振

转眼间,迎来了又一次期中家长会。开学伊始,我和家长已探讨了这学期的计划,感觉此次家长会要说的内容不多,我便改变了以往陈旧模式,决定用一些暖暖的文字,和家长拉近情感的距离,让他们和我形成合力,润物无声,化育无形!     

共振现象和驻波的演示实验

在长期的教学中,通过摸索和比较,自制了一套结构简单,取材方便,既可演示共振现象,又可以演示驻波的实验装置.教学实践证明,只需进行简便的操作,即可收到明显而满意的效果.现介绍如下.     

微振幅全息检测

本文以简谐振动的平面物为例.对微振幅的全息检测方法给出一种有应用价值的结果.     

闲话共振

系统在受外界作用做受迫振动时,若外界驱动力的频率接近于系统的固有频率,则受迫振动的振幅增大,这就是共振．也可以说,共振就是两个振动频率相同的物体,当一个发生振动时使另一个物体随之振动的现象．     

验证“振幅”和“响度”的关系

1.器材:一只普通收音机的喇叭、电流表、滑动变阻器、开关、电池组、导线、乒乓球. 2.电路图: 3.演示方法: 照图所示的电路图连接好电路,喇叭平放桌上,纸盆开口向上,在纸盆中放一乒乓球,让学生观察用不同电阻值时,接通和断开电路的瞬间情况,从电流表的示数、喇叭发出声音的大小及乒乓球跳起的高低,能很好地验证振幅对响度的影响,收到良好的教学效果.     

家庭和学校要产生“共振”

编前语:“家校沟通”是我们这期继续讨论的内容。北京光明小学的教师在教学实践中,认识到了孩子的父母与老师在教育孩子方面配合的重要性。他们采取了种种措施,用一些很好的方法,使家庭与学校形成了合力,为孩子的顺利发展铺平了道路。我们选发了三位老师在“家校沟通”方面的好的想法和做法。同时我们还欢迎读者继续就此问题展开讨论。有些学生的父母认为,孩子上学了就可以万事大吉,就全交给老师管了。我想说,学生父母这种想法和做法是错误的。为了孩子,家庭和学校要产生“共振”,也就是协同教育。家庭教育和学校教育协同一致,首先是教育标准的统一。如果学生的父母与老师教育的标准不统一,老师教一套,学生的父母说另一套,就会在孩子的心理上造成混乱,从而影响孩子健全人格的形成和发展。学生的父母与老师协同一致,共同为孩子建立良好的行为规范,并将其深入到孩子的心灵深处,就会潜移默化地影响孩子的一辈子。其次是教育方法的一致。这就要求学生的父母和老师对学生的教育方法统一,基本做     

声带振幅里的爱

一定是更年期到了,不然哪来的这么多话啊?我在心里默默地想着,你的话又变成了鼓声,传进了我的耳朵里:不是跟你说了让你赶紧去洗澡么,待会又没热水了!还有,我都跟你说几遍了,别一回家就把外套脱了,感冒了还不是我照顾你啊……我的天哪,干脆让我聋了算了,起码清静一点,我故意把鞋子声音踩得很重,走到你面前,带着一脸的不满与小声的怨言,唰的一声,用很大的力气快速地抽走了你手上的浴巾,而你对我的一切动作与表情却熟视无     

关于振幅的等价定义

用上、下确界的定义证明振幅的两种定义是等价的．     

振动的能量与振幅

关于振动的能量,课本中的表述是:振动的能量,跟物体的振幅有关,振幅越大,振动的能量就越大.对于弹簧振子学生不难理解,但对于单摆学生很难理解.本文拟用几何方法来证明单摆振动时的能量与振幅的关系,具体作法如下:设单摆的摆长为L,质量为m,振幅为A,悬点为O′,平衡位置为O,摆球所达到的最高点为a,它离过O点的水平距离为h,如图1所示.为了证明振动的能量与振幅的关系,现以O′圆心,摆长L为半径作辅助圆,延长OO′交圆于b,连结ab,oa(oa长即为振幅为A),过a点作OO′,的垂线交于C.从图中可知,∠bao和∠aco为直角,∠aoc为△bao与△aoc的公共角,…