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阻尼振动的特点

95 人参与  2020年12月24日 14:21  分类 : 十万个为什么  评论

阻尼振动的特点

长时间地观察弹簧振子和单摆的振动,就会发现它们的振幅是随着时间的流逝而渐渐减小的,经过足够长的时间,它们就会停下来不再振动,这是由于摩擦力及空气阻力的存在造成的.这种在阻尼力作用下,振幅逐渐减小的振动叫做阻尼振动。

振幅保持不变的无阻尼振动,是振动系统不受摩擦力、阻力及其他外力作用的理想情况,由于摩擦力与阻力是振动中不可避免的外力,所以物体在振动中,要克服阻力和摩擦力作功,不断消耗能量.振动物体的机械能不断损耗,振幅不断减小°

由此可得到,阻尼振动是不断减幅的振动,阻尼振动振幅随时间变化而变化的情况,

阻力越大,振幅减小就越快.例如,两个相同的单摆,开始时振幅相同,一个在空气中振动,一个在水中振动.水中的单摆先停止振动,因为它在水中受到的阻力大.

阻尼振动是非简谐振动.当阻尼力较小,以致满足某种条件时,质点仍在平衡点附近振动,但振輻将随着时间逐渐减小,最后质点将停止振动,阻尼振动的周期仍保持定值,但较无阻尼时的周期为长,当阻尼力较大,以致满足某种条件时,运动将不是周期性的,即位移随时间的增长而滅小,

最后趋于静止。

振动若不断得到能量补充,可以成为周期性等幅振动.例如,钟摆的等幅振动,公由于每一次摆动时,都受到齿轮的轻轻推动,使它不断得以能量补允.在有些情况下,却是要利用阻尼,使振动很快停止.例如,阻尼天平、冲击式电流计等,就是利用阻尼使指针的振动很快停止下来,节约实验时间。


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本文标签:物理  

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