实验目的:
利用长短不同的弹性刚片在周期性外力作用下做强迫振动,当弹性片的固有频率与强迫外力频率相同时产生共振现象。调节频率,观察在弹性片中形成的驻波。
实验原理:
一个振动系统,如果没有能量的不断补充,振动最终会停下来。因此,为了获得稳定的振动,
通常对系统加一个周期性的外力,称为策动力。在周期性的策动力作用下的振动为受迫振动。
理论计算表明,受迫振动在稳定后的振动频率与策动力的频率相同。振幅与策动力的频率
有关系。当策动力的频率满足式时则系统振幅达到最大称为共振。一般因为阻力很小,所以共振的条件可以近似写为:即当策动力的频率与固有频率相同时发生共振现象。系统的固有频 率一般与系统的弹性系数和惯量有关系。在惯量相同的情况下,弹性越大,固有频率越大;在弹性相同时,越大,固有频率越小。所以,由同种材料做成的截面相同的弹簧片,越长的固有频率越小。
动系统在周期性外力的作用下所发生的振动称为受迫振动,这个周期性外力称为策动力。分析表明,当策动频率 时,受迫振动的位移振幅达到最大,称为位移共振。 阻尼 越小,共振频率越接近固有频率 ,位移振幅就越大。
操作方法:
将仪器放置在水平桌面上,按通电源,仔细调节电源电压,使电机转速逐渐增快,可观察到弹性刚片从长到短逐个振动。弹性刚片从长到短逐个振动的过程中,可观察到同一弹性刚片在不同频率时,两个方向的振动情况,还可以发现一个方向上会出现两次振动并观察比较振动时的振幅。调节到一定频率时,在较长的刚片中可观察到驻波现象。
注意事项:
仪器水平放置。调节时缓慢旋转调节。
仪器配置:
1、主机 1台
2、说明书 一份
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