知識(shí)點(diǎn)一 振動(dòng)中的能量損失
[情境導(dǎo)學(xué)]在研究單擺振動(dòng)特點(diǎn)的物理課上,老師特意用大一些的木球(涂成金屬色)做了兩個(gè)同樣的單擺,老師和某位同學(xué)同時(shí)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):兩人都把木球拉離豎直方向同樣的角度,并且都剛好貼近自己的鼻尖,然后同時(shí)釋放木球,讓同學(xué)們觀(guān)察木球的運(yùn)動(dòng)情況,這位同學(xué)由于擔(dān)心木球擺回來(lái)會(huì)碰到自己的鼻子而自然躲開(kāi)了(同學(xué)們發(fā)出一陣笑聲);老師保持不動(dòng)卻有驚無(wú)險(xiǎn),木球擺回來(lái)時(shí)根本接觸不到鼻尖(贏來(lái)了同學(xué)們的熱烈掌聲)……之后木球的振幅越來(lái)越小。請(qǐng)解釋其原因,木球做什么運(yùn)動(dòng)?

提示:木球擺動(dòng)過(guò)程中由于受到空氣阻力作用,振幅會(huì)變小,木球再次擺回來(lái)時(shí)一定不會(huì)碰到鼻子,所以老師很鎮(zhèn)定。木球做阻尼振動(dòng)。
[知識(shí)梳理]
1.固有振動(dòng)和固有頻率
(1)固有振動(dòng):振動(dòng)系統(tǒng)不受外力作用的振動(dòng)。
(2)固有頻率:固有振動(dòng)的頻率。
2.阻尼振動(dòng)
(1)阻尼:當(dāng)振動(dòng)系統(tǒng)受到阻力作用時(shí),振動(dòng)受到了阻尼。
(2)阻尼振動(dòng):振幅逐漸減小的振動(dòng),如圖所示。

[初試小題]
1.判斷正誤。
(1)將單擺擺球拉離平衡位置后釋放,小球所做的振動(dòng)為固有振動(dòng)。(√)
(2)空氣中的單擺振幅越來(lái)越小,則單擺的振動(dòng)為阻尼振動(dòng)。(√)
(3)物體做阻尼振動(dòng)的過(guò)程,振動(dòng)周期逐漸減小。(×)
(4)物體做阻尼振動(dòng)的過(guò)程,系統(tǒng)的能量逐漸減小。(√)
2.思考題。
前面我們學(xué)習(xí)過(guò)的彈簧振子的運(yùn)動(dòng)是屬于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)還是阻尼振動(dòng)呢?
提示:實(shí)際的彈簧振子在運(yùn)動(dòng)中除受到彈力之外,還受到摩擦力等阻力的作用,振幅逐漸減小,即做的是阻尼振動(dòng)。如果阻力很小,可以忽略,那么振子的運(yùn)動(dòng)就是只在回復(fù)力作用下的運(yùn)動(dòng),是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。