大學(xué)物理(下)第一章6

1、* *9 9 6 6 阻尼振動(dòng)阻尼振動(dòng) 受迫振動(dòng)受迫振動(dòng) 共振共振第九章第九章 振振 動(dòng)動(dòng)1物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版1 一一 阻尼振動(dòng)阻尼振動(dòng)現(xiàn)象：現(xiàn)象：振幅隨時(shí)間減小振幅隨時(shí)間減小原因：原因：阻尼阻尼動(dòng)力學(xué)分析：動(dòng)力學(xué)分析：阻力系數(shù)阻力系數(shù)maCkxv0dddd22kxtxCtxm阻尼力阻尼力vCFr* *9 9 6 6 阻尼振動(dòng)阻尼振動(dòng) 受迫振動(dòng)受迫振動(dòng) 共振共振第九章第九章 振振 動(dòng)動(dòng)2物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版2角頻率角頻率振幅振幅固有角頻率固有角頻率阻尼系數(shù)阻尼系數(shù)0dddd22kxtxCtxm0dd2dd2022xtxtxmk0mC 2)cos(etAxt22022022T* *9

2、9 6 6 阻尼振動(dòng)阻尼振動(dòng) 受迫振動(dòng)受迫振動(dòng) 共振共振第九章第九章 振振 動(dòng)動(dòng)3物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版3阻尼振動(dòng)位移時(shí)間曲線阻尼振動(dòng)位移時(shí)間曲線tOxAA)0(TtAtcose220)cos(etAxttAe* *9 9 6 6 阻尼振動(dòng)阻尼振動(dòng) 受迫振動(dòng)受迫振動(dòng) 共振共振第九章第九章 振振 動(dòng)動(dòng)4物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版4otxabc三種阻尼的比較三種阻尼的比較 ( (c) )臨界阻尼臨界阻尼220 ( (b) )過阻尼過阻尼 220 ( (a) )欠阻尼欠阻尼220* *9 9 6 6 阻尼振動(dòng)阻尼振動(dòng) 受迫振動(dòng)受迫振動(dòng) 共振共振第九章第九章 振振 動(dòng)動(dòng)5物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版5 例

3、例 有一單擺在空氣（室溫為有一單擺在空氣（室溫為 ）中）中來回?cái)[動(dòng)來回?cái)[動(dòng). 擺線長(zhǎng)擺線長(zhǎng) ，擺錘是半徑，擺錘是半徑 的鉛球的鉛球.求求（1）擺動(dòng)周期；擺動(dòng)周期；（2）振幅減小振幅減小10所需的時(shí)間；所需的時(shí)間；（3）能量減小能量減小10所需所需的時(shí)間；的時(shí)間；（4）從以上所得結(jié)果說明空氣的從以上所得結(jié)果說明空氣的粘性對(duì)單擺周期、振幅和能量的影響粘性對(duì)單擺周期、振幅和能量的影響. （已知鉛球密度為（已知鉛球密度為 ， 時(shí)空氣的粘度時(shí)空氣的粘度 ）C20m 0 . 1lm 100 . 53r33mkg 1065. 2sPa 1078. 15C20* *9 9 6 6 阻尼振動(dòng)阻尼振動(dòng) 受迫振動(dòng)受

4、迫振動(dòng) 共振共振第九章第九章 振振 動(dòng)動(dòng)6物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版6解解（1）10s 13. 3lgvvCrF6r142s 1004. 6492rmC0s 2220220Tm, 0 . 1lm, 100 . 53r33mkg 1065. 2sPa 1078. 15C,20已知已知求（求（1）T* *9 9 6 6 阻尼振動(dòng)阻尼振動(dòng) 受迫振動(dòng)受迫振動(dòng) 共振共振第九章第九章 振振 動(dòng)動(dòng)7物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版7（3）tAAe1e9.0tAAmin 3s 174)9 . 01ln(1ttAAEE22e)(22e9.0tmin 5 . 1s 872)9 . 01ln(2t已知已知求（求（2）?,9

5、. 0tAA （3）?,9 . 0tEE （2） 有阻尼時(shí)有阻尼時(shí)解解m, 0 . 1lm, 100 . 53r33mkg 1065. 2sPa 1078. 15C,20* *9 9 6 6 阻尼振動(dòng)阻尼振動(dòng) 受迫振動(dòng)受迫振動(dòng) 共振共振第九章第九章 振振 動(dòng)動(dòng)8物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版8驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)力二二 受迫振動(dòng)受迫振動(dòng)tFkxtxCtxmp22cosddddmk0mC2mFf tfxtxtxp2022cosdd2dd* *9 9 6 6 阻尼振動(dòng)阻尼振動(dòng) 受迫振動(dòng)受迫振動(dòng) 共振共振第九章第九章 振振 動(dòng)動(dòng)9物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版9驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)力的角頻率角頻率 tfxtxtxp2022cosdd2dd)cos()cos(ep0tAtAxt2p22p204)(fA2p20p2tan* *9 9 6 6 阻尼振動(dòng)阻尼振動(dòng) 受迫振動(dòng)受迫振動(dòng) 共振共振第九章第九章 振振 動(dòng)動(dòng)10物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版10三三 共振共振)cos(ptAx2p22p204)(fA0ddpAtfxtxtxp2022cosdd2dd)cos()cos(ep0tAtAxt* *9 9 6 6 阻尼振動(dòng)阻尼振動(dòng) 受迫振動(dòng)受迫振動(dòng) 共振共振第九章第九章 振振 動(dòng)動(dòng)11物