《大學(xué)物理學(xué)(第3版):大學(xué)物理學(xué)(第3版):5-4 簡諧振動(dòng)的合成 振動(dòng)的頻譜分析》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《大學(xué)物理學(xué)(第3版):大學(xué)物理學(xué)(第3版):5-4 簡諧振動(dòng)的合成 振動(dòng)的頻譜分析(14頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、5 54 4 簡諧振動(dòng)的合成簡諧振動(dòng)的合成 * *振動(dòng)的頻譜分析振動(dòng)的頻譜分析第第5 5章章 機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)1101A1xx0一一 同方向同頻率簡諧振動(dòng)的合成同方向同頻率簡諧振動(dòng)的合成21xxx1102200110220sinsintancoscosAAAA22121220102cos()AAAA A0cos()xAt1110cos()xAt2220cos()xAt0Ax2x2A20兩個(gè)兩個(gè)同同方向方向同同頻頻率簡諧運(yùn)動(dòng)率簡諧運(yùn)動(dòng)合成合成后仍為后仍為簡諧簡諧運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)5 54 4 簡諧振動(dòng)的合成簡諧振動(dòng)的合成 * *振動(dòng)的頻譜分析振動(dòng)的頻譜分析第第5 5章章 機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)2xxtoo020
2、102 k120()cos()xAAtA21AAA01A2AT1 1)相位差相位差20102 k), 2 1 0( ,k22121220102cos()AAAA A 討論討論5 54 4 簡諧振動(dòng)的合成簡諧振動(dòng)的合成 * *振動(dòng)的頻譜分析振動(dòng)的頻譜分析第第5 5章章 機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)3xxtoo21AAA02)cos()(12tAAx22121220102cos()AAAA AT2A201AA2 2)相位差相位差2010(21)k) , 1 0( ,ktAxcos11)cos(22tAx5 54 4 簡諧振動(dòng)的合成簡諧振動(dòng)的合成 * *振動(dòng)的頻譜分析振動(dòng)的頻譜分析第第5 5章章 機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振
3、動(dòng)43 3)一般情況一般情況2121AAAAA21AAA2 2)相位差相位差1 1)相位差相位差21AAA2k)10( , k相互加強(qiáng)相互加強(qiáng)相互削弱相互削弱) 12(k)10( , k2010 相位差相位差22121220102cos()AAAA A5 54 4 簡諧振動(dòng)的合成簡諧振動(dòng)的合成 * *振動(dòng)的頻譜分析振動(dòng)的頻譜分析第第5 5章章 機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)5二二 同方向不同頻率簡諧振動(dòng)的合成同方向不同頻率簡諧振動(dòng)的合成 頻率頻率較大較大而頻率之而頻率之差很小差很小的兩個(gè)的兩個(gè)同方向同方向簡諧運(yùn)動(dòng)的簡諧運(yùn)動(dòng)的合成,其合振動(dòng)的振幅時(shí)而加強(qiáng)時(shí)而減弱的現(xiàn)象叫合成,其合振動(dòng)的振幅時(shí)而加強(qiáng)時(shí)而減弱的現(xiàn)
4、象叫拍拍. .5 54 4 簡諧振動(dòng)的合成簡諧振動(dòng)的合成 * *振動(dòng)的頻譜分析振動(dòng)的頻譜分析第第5 5章章 機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)6合振動(dòng)頻率合振動(dòng)頻率振幅部分振幅部分2112討論討論 的情況的情況 21212cos()cos()22xAtt11cos()xAt22cos()xAt1212cos()cos()xxxAtAt21212cos()cos()22xAtt5 54 4 簡諧振動(dòng)的合成簡諧振動(dòng)的合成 * *振動(dòng)的頻譜分析振動(dòng)的頻譜分析第第5 5章章 機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)7|21拍max2AA0minA212cos2AAt12() 2振幅振幅 振動(dòng)頻率振動(dòng)頻率振幅時(shí)大時(shí)小的現(xiàn)象叫做振幅時(shí)大時(shí)小的現(xiàn)象
5、叫做“拍拍”.合振幅每變化一合振幅每變化一個(gè)周期稱為一拍,單位時(shí)間內(nèi)拍出現(xiàn)的次數(shù)個(gè)周期稱為一拍,單位時(shí)間內(nèi)拍出現(xiàn)的次數(shù)(合振合振幅變化的頻率幅變化的頻率)叫做叫做拍頻拍頻. | |222拍2121拍拍頻等于兩個(gè)分拍頻等于兩個(gè)分振動(dòng)頻率之差振動(dòng)頻率之差 5 54 4 簡諧振動(dòng)的合成簡諧振動(dòng)的合成 * *振動(dòng)的頻譜分析振動(dòng)的頻譜分析第第5 5章章 機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)8確定一個(gè)復(fù)雜振動(dòng)能包含的各種簡諧振動(dòng)的頻率確定一個(gè)復(fù)雜振動(dòng)能包含的各種簡諧振動(dòng)的頻率及其對應(yīng)的振幅稱為及其對應(yīng)的振幅稱為頻譜分析頻譜分析. . * *三三 振動(dòng)的頻譜分析振動(dòng)的頻譜分析()( )x t Tx t按傅里葉級數(shù)展開為按傅里葉
6、級數(shù)展開為01( )cossin2nnnax tan tbn t22T5 54 4 簡諧振動(dòng)的合成簡諧振動(dòng)的合成 * *振動(dòng)的頻譜分析振動(dòng)的頻譜分析第第5 5章章 機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)90123222sinsin3sin5235AAAAxtttxxxx式中第一項(xiàng)可看成周期為無式中第一項(xiàng)可看成周期為無窮大的零頻項(xiàng),第二、三、窮大的零頻項(xiàng),第二、三、四項(xiàng)就是頻率分別為四項(xiàng)就是頻率分別為 , , , , 的諧振動(dòng),其振動(dòng)曲線的諧振動(dòng),其振動(dòng)曲線分別如圖分別如圖( (b) ),( (c) ),( (d) )所示,所示,它們的合振動(dòng)曲線就接近方它們的合振動(dòng)曲線就接近方波了波了. . 003055 54 4
7、簡諧振動(dòng)的合成簡諧振動(dòng)的合成 * *振動(dòng)的頻譜分析振動(dòng)的頻譜分析第第5 5章章 機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)10* *四四 兩個(gè)相互垂直的同頻率簡諧振動(dòng)的合成兩個(gè)相互垂直的同頻率簡諧振動(dòng)的合成 110cos()xAt220cos()yAt222201020102212122cos()sin ()xyxyAAA A振動(dòng)方向互相垂直的同頻諧振的軌跡是一橢圓曲線,振動(dòng)方向互相垂直的同頻諧振的軌跡是一橢圓曲線,曲線的形狀則與兩分振動(dòng)的位相差有很大關(guān)系。曲線的形狀則與兩分振動(dòng)的位相差有很大關(guān)系。5 54 4 簡諧振動(dòng)的合成簡諧振動(dòng)的合成 * *振動(dòng)的頻譜分析振動(dòng)的頻譜分析第第5 5章章 機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)11用用旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矢矢量量描描繪繪振振動(dòng)動(dòng)合合成成圖圖5 54 4 簡諧振動(dòng)的合成簡諧振動(dòng)的合成 * *振動(dòng)的頻譜分析振動(dòng)的頻譜分析第第5 5章章 機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)125 54 4 簡諧振動(dòng)的合成簡諧振動(dòng)的合成 * *振動(dòng)的頻譜分析振動(dòng)的頻譜分析第第5 5章章 機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)13* *五五 兩個(gè)相互垂直的不同頻率簡諧振動(dòng)的合成兩個(gè)相互垂直的不同頻率簡諧振動(dòng)的合成李李薩薩如如圖圖形形 5 54 4 簡諧振動(dòng)的合成簡諧振動(dòng)的合成 * *振動(dòng)的頻譜分析振動(dòng)的頻譜分析第第5 5章章 機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)14