振动类型
比较项目 简谐运动 阻尼振动 受迫振动 产生条件 不受阻力
作用 受阻力作用 受阻力和
驱动力作用 频率 固有频率 固有频率 驱动力频率 振幅 不变 减小 大小变化
不确定 振动图象 形状不确定 实例 弹簧振子振动,单摆做小角度摆动 敲锣打鼓发出的声音越来越弱,是因振幅越来越小 扬声器纸盆振动发声,钟摆的摆动 (1)阻尼振动中振幅虽逐渐减小,但振动的频率不会变化,此频率称为固有频率,由振动系统决定.
(2)受迫振动中,若周期性的驱动力给系统补充的能量与系统因振动阻尼消耗的能量相等,物体做等幅振动,但此振动不是简谐运动.
如图所示,曲轴上悬挂一弹簧振子,转动摇把,曲轴可以带动弹簧振子上下振动.开始时不转动摇把,而让振子自由上下振动,测得其频率为2 Hz,然后匀速转动摇把,转速为240 r/min,当振子振动稳定时,它们的振动周期为( )
A.0.5 s B.0.25 s
C.2 s D.4 s
[思路点拨] 匀速转动摇把,振子将做受迫振动,驱动力的周期跟摇把转动的周期是相同的,振子做受迫振动的周期又等于驱动力的周期,其频率也等于驱动力的频率,与自由上下振动频率无关.
[解析] 摇把匀速转动的转速为240 r/min=4 r/s,角速度ω=8π rad/s,所以驱动力的周期T== s=0.25 s,故选B.
[答案] B