實(shí)驗(yàn)二-用“李薩如圖形法”---課程中心.doc

此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除實(shí)驗(yàn)二 用“李薩如圖形法” 測量簡諧振動的頻率一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1了解李薩如圖形的物理意義規(guī)律和特點(diǎn)。 2學(xué)會用“李薩如圖形法”測量簡諧振動的頻率。二、實(shí)驗(yàn)裝置 調(diào)壓器 測振儀激振信號源QLVC-ZSA1調(diào)速電機(jī)傳感器打印機(jī)圖2-1 實(shí)驗(yàn)裝置框圖三、實(shí)驗(yàn)原理 互相垂直、頻率不同的兩振動的合成，其合成振動波形比較復(fù)雜，在一般情況下，圖形是不穩(wěn)定的。但當(dāng)兩個(gè)振動的頻率為整數(shù)比時(shí)，即可合成穩(wěn)定的圖形，稱為李薩如圖形。李薩如圖形的形成如圖2-2(a)所示，在圖2-2(a)中，沿X、Y兩個(gè)方向?qū)烧駝有盘栕鲀蓪吙?，每對邊框各有nx和ny兩個(gè)切點(diǎn)，nx與ny之比就等于兩個(gè)振動周期Tx、Ty之比，即：ny/nx=Ty/Tx=fx/fy。所以。只要示波器熒光屏上出現(xiàn)了穩(wěn)定圖形，就可根據(jù)李薩如圖形的規(guī)律求出待測頻率f。 1時(shí)，振動方程： （2-1） （2-2）當(dāng)，則，圖形為過原點(diǎn)的直線；當(dāng)，則，圖形為過原點(diǎn)的直線；當(dāng)，則，圖形為以X、Y軸為對稱軸的橢圓；vt. & vi. （使）饑餓當(dāng)為其它任意值時(shí)，得到的圖形是形狀各不相同的橢圓。rooster n. 雄禽；公雞 2時(shí)，overboard adv. 越過船舷進(jìn)入水中合成振動波形不再是橢圓，而是更為復(fù)雜的圖形。但是，只要是一個(gè)有理數(shù)，總能形成一個(gè)穩(wěn)定的圖形。例如，時(shí)，圖為“8”形，這表明，當(dāng)Y軸變化了一個(gè)正峰和一個(gè)負(fù)峰，則X軸變化了兩個(gè)正峰和兩個(gè)負(fù)峰。時(shí)，圖形為“”形，這表明，當(dāng)Y軸變化了兩個(gè)正峰和兩個(gè)負(fù)峰，則X軸變化了一個(gè)正峰和一個(gè)負(fù)峰。in need of 需要李薩如圖形的原理可以直觀地同圖解法來證明。由圖2-2(a)可以看出：當(dāng)時(shí)，示波器上的圖形是一斜橢圓；當(dāng)由0變到時(shí)，圖形則由一根斜直線經(jīng)斜橢圓變?yōu)檎龣E圓；當(dāng)繼續(xù)增加，則又變?yōu)樾睓E圓，但橢圓的長軸所在象限由I、象限變?yōu)椤⑾笙?；?dāng)增至?xí)r，圖形又變?yōu)樾敝本€。當(dāng)再增加時(shí)，則又變?yōu)樾睓E圓。這一變化過程如圖2-2(b)所示。四、實(shí)驗(yàn)方法come to life 活躍起來 1用調(diào)速電機(jī)對簡支梁系統(tǒng)施加一個(gè)頻率未知的激擾力，電機(jī)轉(zhuǎn)速（系統(tǒng)強(qiáng)迫振動頻率）可用調(diào)壓器來改變。在測量系統(tǒng)振動頻率的過程中不要改變電機(jī)轉(zhuǎn)速。sob vi. 啜泣；抽噎 2將傳感器測得的振動信號經(jīng)放大后接入示波器的Y軸，并將激振信號源產(chǎn)生的一頻率已知的周期信號輸入到示波器的X軸。vt. 集中；聚集 3調(diào)整周期信號的頻率，使示波器的屏幕上出現(xiàn)一直線或橢（正）圓，此時(shí)，激振信號源顯示的頻率即為簡支梁系統(tǒng)強(qiáng)迫振動的頻率。be satisfied with 對感到滿意 4將周期信號頻率變?yōu)?，觀察示波器屏幕上的圖形。suitable adj. 適合的；適宜的圖2-2 李薩如圖的形成最小數(shù)五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析 1測試結(jié)果 表2-1簡 諧 振