06-5 受迫振动 共振
  首页 | 后退
   上一章  下一章  上一节  下一节      
  自学指导
本节导学
知识导航
典型例题
问题讨论
作业选解

02-06-05

受迫振动 共振

共振


  阻尼振动消耗能量,振动会逐渐停止。要维持等振幅振动,需要输入能量,需要外力不断地对系统作功。一个固有频率为 、阻尼因子为 的系统,在简谐力的作用下,经过足够长的时间,可维持等幅的余弦简谐振动,这就是受迫振动,即

 其中 

        

  由 可求得当 时,振幅有极大值。这时系统发生共振。在小阻尼的情况下系统的共振频率接近固有频率。生活中有许多共振的现象:载重车驶过时,玻璃窗抖动;风吹高压电线发出的尖啸声……

  共振有很重要的用处,比如只有当收音机、电视机与电磁波发生共振,才接收到相应的电磁信号。所以如果没有共振,收音机播放不出美妙的音乐声,电视机屏幕也不可能显示出生动的画面。

  共振也有害处,全世界的桥梁工程师都不会忘记1949年11月7日这一天,世界上第一座悬索桥--美国的连接华盛顿州与奥林匹克半岛的Tacoma大桥在风中因发生共振而坍塌了。