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阻尼振动的周期

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/21 07:50:15
据我所学,弹簧振子的周期只决定于弹簧的劲度系数和振子的质量,单摆的周期与振幅和摆球质量无关。 而我就弄不明白为什么阻尼振动的周期不变
解题思路: 从定义分析
解题过程:
答:实际的振动总要受到阻力的影响,由于要克服阻力做功,振动系统的机械能不断减少。同时振动系统与周围介质相互作用,振动向外传播形成波,随着波的传播,系统的机械能不断减少,因此振幅也逐渐减小。这种振幅逐渐减小的振动叫做阻尼振动。
严格来说,阻尼振动不具有“周期性”,因为周期的定义是这样的:物体完成一次全振动所需的时间,叫做振动的周期。在周期的定义中存在全振动这个概念,全振动是指做机械振动的物体从某个点出发,等到下次回到该点时的运动状态和开始振动时的运动状态完全相同,且所用时间最短。所以能重复原来的运动状态(位移、速度、加速度等)的机械振动才是全振动,非等幅的阻尼振动不是全振动,所以它是没有周期的。但阻尼振动是具有“等时性”的,即振子连续两次通过平衡位置的时间间隔是相同的。不过阻尼振动的节奏比系统的固有周期要慢一些。详细的推导要用到高等数学,中学阶段不涉及,只记住结论就可以了。
最终答案:略