实验原理 物体在周期外力的持续作用下发生的振动称为 受迫振动，这种周期性的外力称为强迫力。如果外 力是按简谐振动规律变化，那么稳定状态时的受迫 振动也是简谐振动。此时，振幅保持恒定，振幅的 大小与强迫力的频率和原振动系统无阻尼的固有振 动频率以及阻尼系数有关。在受迫振动状态下，系 统除了受到强迫力作用外，同时还受到回复力和阻 尼力的作用。所以在稳定状态时，物体的位移、速 度变化与强迫力变化不是同相位的，存在一个相位 差。当强迫力频率与系统的固有频率相同时产生共 振，此时振幅最大，相位差为90°
实验原理 物体在周期外力的持续作用下发生的振动称为 受迫振动，这种周期性的外力称为强迫力。如果外 力是按简谐振动规律变化，那么稳定状态时的受迫 振动也是简谐振动。此时，振幅保持恒定，振幅的 大小与强迫力的频率和原振动系统无阻尼的固有振 动频率以及阻尼系数有关。在受迫振动状态下，系 统除了受到强迫力作用外，同时还受到回复力和阻 尼力的作用。所以在稳定状态时，物体的位移、速 度变化与强迫力变化不是同相位的，存在一个相位 差。当强迫力频率与系统的固有频率相同时产生共 振，此时振幅最大，相位差为９０°
实验原理 实验采用摆轮在 弹性力矩作用下自 由摆动，在电磁阻 尼力矩作用下作受 迫振动来研究受迫 振动特性，可直观 地显示机械振动中 的一些物理现象。 实验所采用的玻尔 共振仪的外形结构 如图所示
实验原理 实验采用摆轮在 弹性力矩作用下自 由摆动，在电磁阻 尼力矩作用下作受 迫振动来研究受迫 振动特性，可直观 地显示机械振动中 的一些物理现象。 实验所采用的玻尔 共振仪的外形结构 如图所示
实验原理 利用玻尔共振仪研究受迫振动时，振动仪上绕轴摆 动的圆形摆轮同时受到三个力矩的作用： >蜗卷弹簧提供的与角位移0成 正比的、方向指向平衡位置的 弹性恢复力矩， >阻尼线圈磁场与摆轮电涡流磁 场相互作用提供的与角速度 d0/dt成正比的、方向与摆轮 运动方向相反的阻尼力矩， >电机提供的周期性策动力矩
➢蜗卷弹簧提供的与角位移θ成 正比的、方向指向平衡位置的 弹性恢复力矩， ➢阻尼线圈磁场与摆轮电涡流磁 场相互作用提供的与角速度 dθ/dt成正比的、方向与摆轮 运动方向相反的阻尼力矩， ➢电机提供的周期性策动力矩。 实验原理 利用玻尔共振仪研究受迫振动时，振动仪上绕轴摆 动的圆形摆轮同时受到三个力矩的作用：
实验原理 设摆轮的转动惯量为I,蜗卷弹簧的弹性力矩系数为 K,阻尼力矩系数为b,强迫外力矩的幅值和频率为 M,和o,摆轮受到周期性强迫外力矩M=McOs )t的作用，并在有空气阻尼和电磁阻尼的媒质中运 动（阻尼力矩为）其运动方程为 d20 +M4 cos(@1 dt o为强迫力的圆频率
实验原理 设摆轮的转动惯量为I，蜗卷弹簧的弹性力矩系数为 K，阻尼力矩系数为b，强迫外力矩的幅值和频率为 M0和ω，摆轮受到周期性强迫外力矩Ｍ＝Ｍ0ｃｏｓ ωｔ的作用，并在有空气阻尼和电磁阻尼的媒质中运 动（阻尼力矩为）其运动方程为 cos( ) 2 0 2 M t dt d k b dt d I = − − + ω为强迫力的圆频率
实验原理 d20 =-k0-b dt2 +Mcos(@1) dt 令 Mo ，m= d 0 痧2s0
实验原理 令 I M m I b I k 2 0 0 = , 2 = , = cos( ) 2 0 2 M t dt d k b dt d I = − − + 2 cos( ) 2 2 0 2 m t dt d dt d + + ＝