高中物理,驱动力的频率是什么意思?为什么力也有频率?该如何理解力的频率?受迫振动是力一会作用,一会

不作用,还是一直作用??能不能把这两个讲清一点。谢谢!
2025-02-24 02:30:55
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回答1:

题主是对简谐振动系统的学习中产生的疑问。在实际的振动系统中,阻尼总是客观存在的,要使振动系统维持等幅振动,就需要设法补充能量,需对系统施加一周期性的外力。系统在周期性外力作用下所进行的振动,叫受迫振动。例如,周期性外力可以为F=F0cosωt的形式,周期性外力也叫驱动力,F0是驱动力的最大值,叫做力幅,ω是驱动力的角频率。受迫振动的驱动力是一直作用于振动系统的。从能量的角度看,在受迫振动中,系统因驱动力做功而获得能量(实际上在一个周期内有时作正功,有时作负功,但总效果还是做正功),同时又因阻尼作用而消耗能量。开始时,驱动力做功大于阻尼消耗的能量,系统能量逐渐增加,由于阻尼一般随速度增大而增大,振动加强时,阻尼消耗的能量也增多。达到稳定后,一个周期内,驱动力的功刚好补偿阻尼的耗能,系统维持等幅振动,撤取驱动力,振动能量又将逐渐减少而成为减幅振动。

回答2:

前两个问题:做功,而且一直做功。受迫振动是阻尼振动,即一直存在阻力。驱动力的作用即克服阻力,保证振动继续。从长时间看,物体往复运动位移为零,做功似乎也是零。但驱动力并不是恒力,方向大小都是周期性变化的。因此,对每一个周期分析做功都要分成两部分。每个部分驱动力都做功,而且都是正功,所以驱动力做功,而且一直做功。第三个问题:驱动力是通过做功提供给振动系统能量的最后问题:驱动力是周期性变化的,就会使振动物体的加速度周期性变化,进一步影响物体运动速度也与驱动力同时变化。