其中,φ的取值范围为(0,π),反映摆轮振动总是滞后于激励源支座的振动。
1. 电机运动时的受迫振动运动方程和解
弹簧支座的偏转角的一阶近似式可以写成
式中αm是摇杆摆幅。由于弹簧的支座在运动,运动支座是激励源。弹簧总转角为。于是在固定坐标系中摆轮转角θ的运动方程为
也可以写成
于是得到
由θm的极大值条件可知,当外激励角频率时,系统发生共振,θm有极大值。
引入参数,称为阻尼比。
于是,我们得到
一、 实验任务和步骤
1. 调整仪器使波耳共振仪处于工作状态。
2. 测量最小阻尼时的阻尼比ζ和固有角频率ω0。
3. 测量阻尼为3和5时的振幅,并求ζ。
4. 测定受迫振动的幅频特性和相频特性曲线。
实验步骤。