单摆共振

发布时间:2024-12-10

仪器名称:单摆共振

课堂链接:单摆、受迫振动、振幅和策动力频率的关系、相位和策动力频率的关系

操作和现象

操作

调节策动物理摆的摆锤高度,改变其固有频率;

观察五个长度不同的单摆在策动摆作用下的受迫振动;

记录各单摆的振幅和相位,发现与策动摆固有频率接近的单摆振幅最大,发生共振。

现象

单摆的振幅随策动力频率变化,接近固有频率时振幅最大;

共振时,单摆与策动摆的相位关系发生显著变化。

思考

1. 物理摆的固有频率和什么有关?

2. 什么情况下会产生共振现象?

3. 为什么共振发生时,能量转移效率会变得更高?

4. 受迫振动的相位和什么有关?

实际应用:如何利用共振原理设计钟摆式机械装置或优化地震监测设备?