阻尼振动的频率变吗

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/13 20:30:44
我们老师说阻尼振动的频率是变化的
如果频率是变化的,那摆钟岂不是没有用了吗?
哪位牛人说说频率到底变吗?

有阻尼时频率确实是变了,不过这里说的“变”只是指的相对于不受阻尼时频率不同了,而不是指的物体振动的频率会随时间不断变化的,比如说:在不受阻尼是,频率为1Hz,受到阻尼时,频率变为0.5Hz,但是只要阻尼不变,物体仍旧会以0.5Hz振动下去,只是振幅越来越小。
钟摆在设计时,它的振动周期是经过计入阻尼的修正的,在加上有能量输入,所以它仍旧会以一个不变的频率振动下去(只不过这个频率不是无阻尼的频率了)

  1.   当某个本来好好的自由振动受到阻碍时,就变成了阻尼振动。在不同的时候,这个施加阻碍的东西是不一样的。在力学中的机械振动,其受到的阻碍往往是摩擦力、流体阻力。而电学中利用电容、电感产生的电流振荡,其受到的阻碍则是电路中的电阻。

  2.   不过不管是什么阻尼振动,受到什么阻碍,系统的能量总是要衰减的。这个阻碍振动的作用(就是阻尼)总是要耗去系统的能量变成别的能(往往是内能)。因此系统总能量减小,最终振动必然停止。

  3.   但因为阻尼大小不同,振动停止的方式、速率也是不同的。根据阻尼使振动停止的效果不同,阻尼被分为三种:欠阻尼、过阻尼、临界阻尼。

  4.   欠阻尼:所谓“欠”阻尼,说明阻尼不够大,因此这个阻尼并不足以阻止振动越过平衡位置。此时系统将做振幅逐渐减小的周期性阻尼振动。系统的运动被不断阻碍,所以振幅减衰,并且振动周期也是越来越长。经过较长时间后,振动停止。此时的振动方程是正弦函数、指数函数的积。

  5.   过阻尼:所谓“过”阻尼,说明阻尼太大,振动根本无法越过平衡位置,只能以非周期运动形式缓慢地向平衡位置移动。为什么又要“缓慢地”?还是因为阻尼过大,所以这阻碍了振动向平衡位置的移动,导致这种阻尼振动的停止也很缓慢。此时已经没有振幅、周期一说了。这种振动的方程是双曲正弦函数、指数函数的积。

  6.   临界阻尼:从上文可知,欠阻尼、过阻尼使振动回到平衡位置所需时间都较长,那怎样使所需时间最短呢?当阻尼取一个特定的值的时候,振动会很快地靠近平衡位置,但又不越过平衡位置。这种振动的振动曲线似乎和过阻尼很像,但它们的振动方程完全不一样。过阻尼的振动方程是双曲正弦函数、指数函数的积,而临界阻尼的振