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强制振荡
15.14
考虑四个单摆,它们系在一根绳子上并悬挂于一个刚性支撑物上。设单摆 A 和 C 的长度相同,而单摆 B 和 D 的长度不同。
当单摆 A 被 displaced 时,它会以固有频率进行自由振荡。固有频率是指在没有任何阻尼或驱动力的情况下,单摆自然振荡的频率。
来自单摆A的能量被传递给其他单摆,迫使它们以驱动力频率发生振荡。这种由单摆A施加的外部驱动力所引起的振荡称为受迫振荡。
作用在摆上的驱动力可以表示为具有振幅 F0 和驱动角频率的周期性变化力。
将获得的驱动力加入阻尼谐振子的力方程后,即可得到受迫振子的运动方程。
当振荡器受到周期性驱动力的作用时,运动可能看起来很混乱。 这种振荡器的运动称为瞬态。 瞬态消失后,振荡器达到稳定状态,其中运动是周期性的,并且位移被确定。
使用力和运动方程,可以获得驱动振荡器的振幅。 这取决于自然频率和驾驶频率。
在振幅方程中,当驱动频率远小于(或大于)固有频率时,两个角频率之差的…