简谐运动的能量阻尼振动受迫振动共振VIP免费

第六节简谐运动的能量阻尼振动水平弹簧振子和单摆做简谐运动时是否存在能量转化？弹簧振子和单摆做简谐运动时机械能是否守恒？如何计算系统的总能量？1.系统的能量与振幅有关，振幅越大，能量越大。2.对简谐运动来说，由于机械能守恒，一旦给系统一定能量使它开始振动，它就会永不停息的做等幅振动。3.简谐运动是一种理想化的振动。一、简谐运动的能量二、阻尼振动1.定义：振幅逐渐减小的振动，叫~2.图像：3.振动系统受到的阻尼越大，振幅减小的越快。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晰可辨；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，全船海员莫明其妙地死光......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......上述惨案，引起了科学家们的普遍关注，其中不少人还对船员的遇难原因进行了长期的研究。是自杀还是他杀？死因何在？凶手是谁？第七节受迫振动共振1.驱动力：外界对系统施加的周期性的外力。对系统做功，补充系统的能量损耗一、受迫振动2.受迫振动：物体在外界驱动力作用下的振动3.受迫振动的频率：物体做受迫振动时，振动稳定后的频率等于驱动力的频率，跟物体的固有频率没有关系。二、共振1.定义：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~2.共振曲线：固有频率驱动力的频率受迫振动的振幅3.声音的共振叫做共鸣经过反复调查，终于弄清了制造上述惨案的“凶手”——次声波。次声波是一种每秒振动次数很少，人耳听不到的声波，次声的频率很低，一般均在20赫兹以下。人体内脏固有的振动频率和次声频率相近似（0.01～20Hz），倘若外来的次声频率与体内脏的振动频率相似或相同，就会引起人体内脏的“共振”，从而使人产生头晕、烦躁、耳鸣、恶心等等一系列症状。特别是当人的腹腔、胸腔等固有的振动频率与外来次声频率一致时，更易引起人体内脏的共振，使人体内脏受损而丧命。前面开头提到的发生在马六甲海峡的那桩惨案，就是因为这艘货船在驶近该海峡时，恰遇上海上起了风暴。风暴与海浪摩擦，产生了次声波。次声波使人的心脏及其它内脏剧烈抖动、狂跳，以致血管破裂，最后促使死亡。18世纪中叶，一座桥因大队士兵齐步走产生的频率正好与大桥的固有频率一致，使桥发声共振而断裂。1940年，美国的全长860米的塔柯姆大桥因大风引起的共振而榻毁。持续发出的某种频率的声音能将玻璃杯震碎。机器可以因共振而毁坏基座。高山上的一声大喊，可引起山顶积雪的共振，顷刻间造成一场大雪崩。行驶着的汽车，如果轮转频率正好与弹簧的固有频率相等，所产生的共振就能导致汽车失去控制，造成车毁人亡……•次声武器发射频率低于20Hz的次声波，使其与人体器官发声共振，致使人头晕、恶心、神经错乱，或使共振的器官、部位发生位移、变形、甚至破裂，从而造成损伤以致死亡的高技术武器。•微波炉炉内产生很强的振荡电磁场，使食物中的水分子发生共振。将电磁辐射能转化为内能，从而使事物的温度迅速升高。微波加热是对物体内部的整体加热，极大地提高了加热效率。•共振能充当地球生物的保护神紫外线是太阳发出的一种射线，它们如果大举入侵地球，人类及各种生物势必遭受极大的危害。当紫外线经过大气层时，臭氧层的振动频率恰恰能与紫外线产生共振，因而就使这种振动吸收了大部分的紫外线。所以，共振能使大气中的臭氧层变得如防晒油一样，保证我们不至于被射线的伤害。•万物生长靠共振植物的光合作用，也是叶绿素与某些可见光共振，才能吸收阳光，产生氧气与养分。所以没有共振，植物便不能生长，人类和许多动物也就因此会失去了食物的来源。也就是说，没有共振，地球上的生命便不能长期存在。固有频率驱动力的频率受迫振动的振幅4.共振的应用和防止(1).应用：使驱动力的频率尽量接近物体的固有频率(2).防止：使驱动力的频率尽量远离物体的固有频率