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阻尼振動的特點

459 人參與  2020年12月24日 14:21  分類 : 十萬個為什么  評論

阻尼振動的特點

長時間地觀察彈簧振子和單擺的振動,就會發現它們的振幅是隨著時間的流逝而漸漸減小的,經過足夠長的時間,它們就會停下來不再振動,這是由于摩擦力及空氣阻力的存在造成的.這種在阻尼力作用下,振幅逐漸減小的振動叫做阻尼振動。

振幅保持不變的無阻尼振動,是振動系統不受摩擦力、阻力及其他外力作用的理想情況,由于摩擦力與阻力是振動中不可避免的外力,所以物體在振動中,要克服阻力和摩擦力作功,不斷消耗能量.振動物體的機械能不斷損耗,振幅不斷減小°

由此可得到,阻尼振動是不斷減幅的振動,阻尼振動振幅隨時間變化而變化的情況,

阻力越大,振幅減小就越快.例如,兩個相同的單擺,開始時振幅相同,一個在空氣中振動,一個在水中振動.水中的單擺先停止振動,因為它在水中受到的阻力大.

阻尼振動是非簡諧振動.當阻尼力較小,以致滿足某種條件時,質點仍在平衡點附近振動,但振輻將隨著時間逐漸減小,最后質點將停止振動,阻尼振動的周期仍保持定值,但較無阻尼時的周期為長,當阻尼力較大,以致滿足某種條件時,運動將不是周期性的,即位移隨時間的增長而滅小,

最后趨于靜止。

振動若不斷得到能量補充,可以成為周期性等幅振動.例如,鐘擺的等幅振動,公由于每一次擺動時,都受到齒輪的輕輕推動,使它不斷得以能量補允.在有些情況下,卻是要利用阻尼,使振動很快停止.例如,阻尼天平、沖擊式電流計等,就是利用阻尼使指針的振動很快停止下來,節約實驗時間。


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