由于實(shí)際的振動(dòng)系統(tǒng)都會(huì)受到摩擦力、黏滯力等阻礙作用,振幅必然逐漸減小。這種振幅隨時(shí)間逐漸減小的振動(dòng)稱(chēng)為 阻尼振動(dòng)①。
使周期性的外力作用于振動(dòng)系統(tǒng),外力對(duì)系統(tǒng)做功,補(bǔ)償系統(tǒng)的能量損耗,使系統(tǒng)的振動(dòng)維持下去。這種周期性的外力叫作驅(qū)動(dòng)力,系統(tǒng)在驅(qū)動(dòng)力作用下的振動(dòng)叫作 受迫振動(dòng)②。
要點(diǎn)二 共振
當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率等于固有頻率時(shí),物體做受迫振動(dòng)的振幅達(dá)到最大值,這種現(xiàn)象稱(chēng)為 共振③。
自主思考
①(1)實(shí)際的彈簧振子的運(yùn)動(dòng)是阻尼振動(dòng)嗎?
(2)系統(tǒng)做阻尼振動(dòng)時(shí)什么變化?什么不變?
答案:提示 (1)實(shí)際的彈簧振子在運(yùn)動(dòng)中除受彈力外,還受阻力的作用,振幅逐漸減小,因此振子做的是阻尼振動(dòng)。當(dāng)阻尼很小時(shí),在不太長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)看不出振幅有明顯的減小,于是就可以把它當(dāng)作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)來(lái)處理。
(2)振幅和振動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械能變化,振動(dòng)的周期和頻率不變。
②物體做受迫振動(dòng)時(shí),振動(dòng)頻率由什么決定?
答案:提示 振動(dòng)頻率由驅(qū)動(dòng)力的頻率決定。做受迫振動(dòng)的物體,其振動(dòng)頻率總等于驅(qū)動(dòng)力的頻率,與物體的固有頻率無(wú)關(guān)。
③(1)做受迫振動(dòng)的物體一定會(huì)發(fā)生共振嗎?
(2)用扁擔(dān)挑水前進(jìn)時(shí),有時(shí)桶里的水會(huì)蕩得厲害,并從桶中濺出來(lái),這是為什么?

答案:提示 (1)不一定。物體做受迫振動(dòng)時(shí),當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率等于固有頻率時(shí),才會(huì)發(fā)生共振,即發(fā)生共振的物體一定做受迫振動(dòng),做受迫振動(dòng)的物體不一定發(fā)生共振。
(2)人挑水時(shí),通過(guò)扁擔(dān)對(duì)水桶施加周期性的驅(qū)動(dòng)力,當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率等于桶里水的固有頻率時(shí),水發(fā)生共振,水的動(dòng)蕩就越來(lái)越厲害,就會(huì)從桶中濺出來(lái)。