图解法用于受迫振动实验的定量研究

用Origin科学作图，线性拟合得到自由振动下摆轮振幅θ与固有周期T₀的关系θ=10429-6525T₀，为后续实验图像的解析提供明确参考。分别使用逐差法和图解法处理阻尼振动和幅频特性的实验数据，得阻尼系数β为0.059 4 s^-1和0.061 0 s^-1。受迫振动幅频和相频特性曲线的拟合结果显示，当电机频率ω与摆轮固有频率ω₀相等时发生共振，振幅θ_r达144°，摆轮与强迫力的相位差φ_r为90°，很好验证了相关物理实验规律。解析共振处的特征参数，算出共振圆频率ω_r=3.985 9 s^-1，与系统固有频率ω₀(3.986 8s^-1)之间的相对误差仅0.023%，说明图解法用于《受迫振动》实验数据的定量分析与计算是非常成功的。