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《9.6~9.7簡諧運動的能量 阻尼振動 受迫振動 共振ppt》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第六節(jié)簡諧運動的能量阻尼振動水平彈簧振子和單擺做簡諧運動時是否存在能量轉(zhuǎn)化?彈簧振子和單擺做簡諧運動時機械能是否守恒?如何計算系統(tǒng)的總能量?1.系統(tǒng)的能量與振幅有關(guān),振幅越大,能量越大。2.對簡諧運動來說,由于機械能守恒,一旦給系統(tǒng)一定能量使它開始振動,它就會永不停息的做等幅振動。3.簡諧運動是一種理想化的振動。一、簡諧運動的能量二、阻尼振動1.定義:振幅逐漸減小的振動,叫~2.圖像:3.振動系統(tǒng)受到的阻尼越大,振幅減小的越快。1890年,一艘名叫“馬爾波羅號”帆船在從新西蘭駛往英國的途中,突然神秘地失蹤了。20年后,人們在火地島海岸邊發(fā)現(xiàn)了它。奇
2、怪的是,船上的東西都原封未動,完好如初。船長航海日記的字跡仍然清晰可辨;就連那些死已多年的船員,也都“各在其位”,保持著當(dāng)年在崗時的“姿勢”......1948年初,一艘荷蘭貨船在通過馬六甲海峽時,一場風(fēng)暴過后,全船海員莫明其妙地死光......在匈牙利鮑拉得利山洞入口,3名旅游者齊刷刷地突然倒地,停止了呼吸......上述慘案,引起了科學(xué)家們的普遍關(guān)注,其中不少人還對船員的遇難原因進行了長期的研究。是自殺還是他殺?死因何在?兇手是誰?第七節(jié)受迫振動共振1.驅(qū)動力:外界對系統(tǒng)施加的周期性的外力。對系統(tǒng)做功,補充系統(tǒng)的能量損耗一、受迫振動2.受迫振動
3、:物體在外界驅(qū)動力作用下的振動3.受迫振動的頻率:物體做受迫振動時,振動穩(wěn)定后的頻率等于驅(qū)動力的頻率,跟物體的固有頻率沒有關(guān)系。二、共振1.定義:驅(qū)動力的頻率接近物體的固有頻率時,受迫振動的振幅增大,這種現(xiàn)象叫做~2.共振曲線:固有頻率驅(qū)動力的頻率受迫振動的振幅3.聲音的共振叫做共鳴經(jīng)過反復(fù)調(diào)查,終于弄清了制造上述慘案的“兇手”——次聲波。次聲波是一種每秒振動次數(shù)很少,人耳聽不到的聲波,次聲的頻率很低,一般均在20赫茲以下。人體內(nèi)臟固有的振動頻率和次聲頻率相近似(0.01~20Hz),倘若外來的次聲頻率與體內(nèi)臟的振動頻率相似或相同,就會引起人體內(nèi)臟
4、的“共振”,從而使人產(chǎn)生頭暈、煩躁、耳鳴、惡心等等一系列癥狀。特別是當(dāng)人的腹腔、胸腔等固有的振動頻率與外來次聲頻率一致時,更易引起人體內(nèi)臟的共振,使人體內(nèi)臟受損而喪命。前面開頭提到的發(fā)生在馬六甲海峽的那樁慘案,就是因為這艘貨船在駛近該海峽時,恰遇上海上起了風(fēng)暴。風(fēng)暴與海浪摩擦,產(chǎn)生了次聲波。次聲波使人的心臟及其它內(nèi)臟劇烈抖動、狂跳,以致血管破裂,最后促使死亡。18世紀(jì)中葉,一座橋因大隊士兵齊步走產(chǎn)生的頻率正好與大橋的固有頻率一致,使橋發(fā)聲共振而斷裂。1940年,美國的全長860米的塔柯姆大橋因大風(fēng)引起的共振而榻毀。持續(xù)發(fā)出的某種頻率的聲音能將玻璃杯
5、震碎。機器可以因共振而毀壞基座。高山上的一聲大喊,可引起山頂積雪的共振,頃刻間造成一場大雪崩。行駛著的汽車,如果輪轉(zhuǎn)頻率正好與彈簧的固有頻率相等,所產(chǎn)生的共振就能導(dǎo)致汽車失去控制,造成車毀人亡……次聲武器發(fā)射頻率低于20Hz的次聲波,使其與人體器官發(fā)聲共振,致使人頭暈、惡心、神經(jīng)錯亂,或使共振的器官、部位發(fā)生位移、變形、甚至破裂,從而造成損傷以致死亡的高技術(shù)武器。微波爐爐內(nèi)產(chǎn)生很強的振蕩電磁場,使食物中的水分子發(fā)生共振。將電磁輻射能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,從而使事物的溫度迅速升高。微波加熱是對物體內(nèi)部的整體加熱,極大地提高了加熱效率。共振能充當(dāng)?shù)厍蛏锏谋Wo神
6、紫外線是太陽發(fā)出的一種射線,它們?nèi)绻笈e入侵地球,人類及各種生物勢必遭受極大的危害。當(dāng)紫外線經(jīng)過大氣層時,臭氧層的振動頻率恰恰能與紫外線產(chǎn)生共振,因而就使這種振動吸收了大部分的紫外線。所以,共振能使大氣中的臭氧層變得如防曬油一樣,保證我們不至于被射線的傷害。萬物生長靠共振植物的光合作用,也是葉綠素與某些可見光共振,才能吸收陽光,產(chǎn)生氧氣與養(yǎng)分。所以沒有共振,植物便不能生長,人類和許多動物也就因此會失去了食物的來源。也就是說,沒有共振,地球上的生命便不能長期存在。固有頻率驅(qū)動力的頻率受迫振動的振幅4.共振的應(yīng)用和防止(1).應(yīng)用:使驅(qū)動力的頻率盡量接
7、近物體的固有頻率(2).防止:使驅(qū)動力的頻率盡量遠(yuǎn)離物體的固有頻率