李萨如图形绘制仪

仪器原理如图１所示．两个转速可调的马达Ａ与Ａ’，分别固定在轨道Ｈ上和置于轨道的小车上，当两个马达转动时，通过其轴上的转盘，带动与之相连的连杆 Ｃ和 Ｃ’运动，从而当小车在轨道Ｈ上左右运动时，固定在小车上的滑杆Ｌ的活动套杆Ｆ也随之运动，这样，Ｆ就同时参与了两个相互垂直方向上的简谐振动，通过安装在Ｆ上的记录笔，就可以记录下质点此时的运动轨迹，即李萨如图． 使用时，通过调整两个马达的转速来调节两个分振动的频率，使之达到所要求的整数比．通过调整圆盘的初始位置，来调节两个分振动的初相差，从而实现同一频率比在…     

论单摆的运动与简谐运动的关系

现行高中物理教材中通过弹簧振子模型的运动方式的分析建立了简谐运动,论证了单摆在竖直平面内的小角度摆振动可以看作是简谐振动.教学过程中发现学生学习了这一内容后,对简谐振动产生     

变摆长单摆振动的研究

变摆长单摆振动的研究汪静霞（吉林建筑工程学院长春１３００２１）单摆振动是力学理论与实验教学中的一个重要例子．体系的拉氏函数在小摆幅情况下可以写作运动方程是这是一个常系数线性微分方程，它的解是圆频率为。的简谐振动．力学实验中常常利用它来测定重力加速度ｇ...     

用激光扫描法合成简谐运动图像

针对传统简谐振动图像演示仪存在的不足,设计了激光扫描法简谐振动图像演示仪。该演示仪用半导体激光器为光源,通过激光将竖直方向的简谐振动和水平方向的往复运动进行合成得到简谐振动图像,通过观察屏可观察到光点振动展开后形成的正弦(或余弦)简谐振动曲线的全过程.     

耦合摆微振动实验的Matlab仿真

从耦合摆实验的力学原理出发,使用Matlab软件对其中两摆球的微振动进行了仿真研究。通过改变两摆球的初始角位置和摆的耦合度,观察到了耦合摆系统可以出现简谐振动、拍振动以及无序振动等现象,并解释了其产生的物理原因。     

探讨无固定悬挂点单摆的周期

简谐振动在高中物理竞赛中既是重点又是难点.单摆的自由微振动是简谐振动,无固定悬挂点单摆其纵振动也是谐振动(下面讨论过程即作出证明),但求解其周期对中学生而言难度很大.本文运用多种方法对其进行探讨,并比较了各种解法,对中学物理竞赛辅导有一定的启示.     

用激光扫描法演示简谐振动图像

针对传统探究简谐振动图像的实验存在的不足,重新设计了实验装置,该装置利用半导体激光为光源,巧妙地将竖直方向的简谐振动和水平方的往复运动进行合成得到了简谐振动图像。通过观察屏幕上光点振动展开后形成的正弦(或余弦)曲线的全过程,可方便学生更好地理解简谐振动图像的形成原理。     

高等教育自学考试物理专业试用力学课程考试大纲(草案)

(接上期) (七)固体的弹性 应力和应变. 拉伸和压缩形变、胡克定律、杨氏模量、形变势能、 切变、切变模量. *弯曲和扭转.说明: (1)正确理解应力和应变概念. (2)掌握伸缩形变和切变这两种基本形变及其规律——胡克定律.对杨氏模量、切变模量、泊松比等弹性模量有一般了解. (3)结合伸缩形变熟悉形变势能. (4)弯曲和扭转形变不作为基本要求. (八)振动 简谐振动系统的动力学特征.运动微分方程. 简谐振动的运动学方程.振幅、周期和频率、位相和初位相.简谐振动的振幅矢量图。 简谐振动的能量. 简谐振动的合成、拍、互相垂直的两个振动的合成. *振…     

带电单摆的振动

位于重力场中的单摆,在摆角小于5°时,作简谐振动,其平衡位置为摆球静止时的位置,振动周期为T_o=2π√(L/g). 若将此单摆小球带上 q的电量,摆绳为绝缘细绳,置于匀强电场或匀强磁场中,其摆动是否仍是简谐振动?它的振动周期与不带电时的振动周期相比较有何改变?分析如下: 1 在匀强电场中 1.1 当把带电单摆放在如图1的匀强电场中带电摆球所受力有三个,一是细绳的张力,二是重力,三是电场力.由于电场     

激振摆参数振动的实验研究

研究了一种激振摆参数振动的实验.当激振频率为激振摆固有频率2倍时激振摆会产生共振.实验探讨了激振摆从微阻尼振动到共振的幅时特性和幅频特性.对于小振幅纵向激振,当激振频率接近激振摆固有频率2倍时,激振摆的摆幅对激振频率很敏感,在减小频宽数使激振摆振动接近共振的过程中,激振摆的摆幅数随时间数会震荡变化(类似"拍"现象),"拍"的周期数和峰谷差数都随频宽数减小而增加;"拍"现象消失后继续减小频宽数,摆幅数随时间数将持续指数增大,运动失稳;在频宽数为零时,摆幅数随时间数增加最剧烈,即共振发生.通过激振摆理论模型对实验结果进行了动力学分析,非线性动力学方程的数值解结果与实验结果吻合较好.该实验研究对于解决与共振相关的问题有潜在的应用价值.     

单摆在初始偏角为90°时的运动情况分析

单摆在摆角小于5°时的运动可视为简谐振动,偏角较大时的运动可看成是在竖直平面内圆周运动的一部分.本文着重讨论单摆在偏角较大时运动过程中的摆球的速度、加速度、动量以及摆线的拉力的变化情况.     

弹簧蛇形振子的制作与探究

利用不同周期的弹簧代替原始蛇形摆装置中的单摆,制作了竖直运动的弹簧蛇形振子,所有的弹簧振子等间距排列成一条直线.弹簧蛇形振子操作简单,是较为理想的简谐振动演示装置.     

位移干扰引起的受迫振动

弹簧振子的运动问题中,悬挂点(或支点)也在振动的问题或类似的问题,在有的物理教材中作为讲述两个同方向简谐振动合成前的引例,给人的印象是这类问题中振子的绝对运动是通过悬挂点的运动和弹簧振子相对悬挂点的运动两者叠加求解的.如果悬挂点的运动和弹簧振子相对悬挂点的运动都是简谐振动，则求解弹簧振子的绝对运动就是两个同方向简谐振动的合成问题．     

滚球混沌运动演示实验

以滚球在3个凹形槽上的受力体现作用的非线性,导轨由电机推动作简谐振动,滚球在导轨上作受迫(滚动)振动,可以把导轨作简谐振动的频率或振幅作为调整参量.当受迫振动的滚球振幅小时,滚球只在1个凹形槽中作简谐振动;当振幅渐渐增大时,可呈现周期倍增和渐至混沌状态.通过观察安装在同一振动滑板上的2套导轨上的滚球的运动,则可以演示混沌运动对初值的敏感性.     

悬链摆振动的理论研究与实验观测——用悬链摆测量重力加速度

研究竖直悬挂的链状体系——悬链摆的振动,包括振动的解、本征频率、驻波特点、复合振动、能量分布等问题;给出实验观测情况和一种测量重力加速度的方法(精度约0.01%);导出两个与贝塞尔函数零点有关的无穷级数求和公式.     

五氯苯酚分子在激发和电离过程中分子结构和简谐振动的变化研究

利用密度泛函理论(DFT)计算得到了五氯苯酚(PCP)分子在基态(S₀态)、第一电子激发态(S₁态)和离子基态(D₀态)优化的结构参数和简谐振动频率值.通过分析PCP分子在激发和电离过程中的苯环与取代基OH和Cl之间的键长和键角的变化情况,可以看到取代基OH和Cl的给电子和吸电子效应使苯环的结构发生了变化,尤其是靠近Cl原子处的变化较明显.通过分析每个简谐振动模式对应的振动频率值在激发和电离过程中的变化情况,可以看到PCP分子在S₀态和D₀态的同一振动模式对应的振动频率值接近,在S₁←S₀跃迁中,PCP分子中约二分之一的平面内弯曲和平面内伸缩振动受到的影响较大,而平面外弯曲振动受到的影响较小.     

简谐振动的位相

位相是振动与波动问题中的一个重要概念.一般的普通物理学教材中都是在讨论简谐振动时引入位相的.以余弦形式表示的简谐振动的运动方程为[1]式中x是振动质点的位置坐标,由于坐标原点取在平衡位置,故x也表示质点偏离其平衡位置的位移;A为振幅,由振动的初始条件决定;是振动系统的固有圆频率,由系统本身的性质决定;t本是自计时起点算起的时间间隔,但因通常都取计时起点为零,故t也表示所考虑的运动时刻;余弦函数的宗量(t+)即称为振动的位相,常以表示,其中的为初位相,它是t=0时的位相.对于一个确定的振动系统(一定),仅由初始条件决定.由(1)式可…     

具有涨落质量的线性谐振子的共振行为

Brown运动中,环境分子的吸附能力使Brown粒子的质量存在涨落. 本文将这一质量涨落建模为对称双态噪声, 以考察其对系统共振行为的影响. 首先,利用Shapiro-Loginov公式和Laplace变换推导系统稳态响应振幅的解析表达式, 并根据相应数值结果, 研究系统的共振行为; 然后, 通过仿真实验对理论与实际的符合情况进行对比分析, 验证理论结果的可靠性及其对实际应用的指导意义. 理论结果和仿真实验均表明: 1) 系统稳态响应为频率与外部驱动相同的简谐振动; 2) 稳态响应振幅随外部驱动频率、振子质量、噪声强度及相关率的变化分别相应出现真实共振、参数诱导共振、随机共振现象; 3) 质量涨落噪声导致系统共振形式出现多样化现象, 包括单峰共振、单峰单谷共振、双峰共振等. 关键词： 质量涨落噪声 随机共振 双峰共振     

双稳调参高频共振机理

针对双稳系统的高频信号响应,探讨了双稳调参的高频共振机理.研究表明,二次采样频率变换并不改变双稳结构直接在原系统结构上在与高频映射对应的低频处实现共振,而双稳系统参数调节是调参改变双稳结构并直接在高频处实现共振.双稳系统参数调节之所以能够实现高频随机共振,是因为同时调节双稳系统两参数可使Kramers逃逸速率不存在极限值,突破了随机共振信号频率必须在小频率范围内的限制. 关键词： 双稳系统 高频共振 二次采样频率变换 系统参数调节     

弹簧螺旋摆系统非线性振动的理论研究

运用牛顿第二运动定律对弹簧螺旋摆系统建立了模型方程,该方程为一组非线性微分方程,表明该系统具有复杂的非线性特征.理论分析表明,当系统固有的振动频率和摆动频率之比为2时,自由振动的弹簧螺旋摆系统存在内共振现象,数值求解结果证实了这一结论.并认为在一般情况下,弹簧螺旋摆系统的自由振动可能是准周期的.