第六章,第六章,机 械 振 动,本章内容,第一节,机械振动,机械振动： 物体在它的平衡位置附近作往复运动,口琴的发音机理,1 2 3 4 5 6 7,7 6 5 4 3 2 1,？,？,琴码,弓,提琴弦线的振动,电流、电压、电场强度和磁场强度围绕某一平衡值做周期性变化，称为电磁振动或电磁振荡,电磁振动,一般地说，任何一个物理量的值不断地经过极大值和极小值而变化的现象，称为振动。,虽然各种振动的具体物理机制可能不同，但是作为振动这种运动的形式，它们却具有共同的特征。,机械振动分类,按产生振动原因分：自由、受迫、自激、参变振动,按振动规律分：简谐、非简谐、随机振动,按自由度分：单自由度系统、多自由度系统振动,按振动位移分：角振动、线振动,按系统参数特征分：线性、非线性振动,其中简谐振动是最基本的，存在于许多物理现象中,动画,一个复杂的振动，可以由一些简单形式的振动来合成,动画用图,掌握简单形式振动的基本规律，是研究复杂振动的基础,简谐运动,弹簧振子,一、简谐运动的运动学方程,1.弹簧振子及其运动分析,o,动画,O,x,A,A,例,O,x,A,A,例如,运动方程,特征参量,1.,2.,振幅、角频率,初相,3.,相位,四、相位,相位差,2.相位差,取决于初相差,计算方法,振动曲线,六、振动曲线,例,例,旋转矢量,七、旋转矢量表示法,矢量端点在X 轴上的投影对应振子的位置坐标,周期 T,循环往复,位移-时间曲线,例,例,例,例,例,例,w,例,例,例,例,第二节,动力方程,微分形式,准弹性力,二、准弹性力,例如,单摆,分子振动,浮动,准弹力,单摆的微小振动,振动能量,能量表达式,例,例,例,例,第三节,第三节,振动合成,同向同频合成,合成振幅,例,已知,例,3,已知,cos,(,),t,+,2,p,4,p,cm,cm,例,同向异频合成,合成图线,同频垂直,合成图例,两个同频率相互垂直简谐运动合成图线举例：,垂直异频合成,完,选讲,选 讲,阻尼振动,阻尼系数,阻尼方程,临界阻尼,受迫振动,系统在周期性外力的持续作用下所作的等幅振动称为受迫振动。,示意,曲线,共振,