有周期或固有频率无关。
2.共振
(1)条件:驱动力的频率等于物体的固有频率。
(2)特征:共振时,物体振动的振幅最大。
(3)共振曲线:如图142所示。
图142
3.共振的应用与防止
(1)共振的应用:在应用共振时,应使驱动力频率接近或等于物体的固有频率,振动将更剧烈。
在修建桥梁时,需要将管柱打入江底。工人常使打桩机打击管柱的频率接近管柱的固有频率,让管柱接近共振状态而激烈振动,加快周围泥沙的松动,提高打桩的速度。
(2)共振的预防:在防止共振时,驱动力频率与物体的固有频率相差越大越好。如火车过桥时减速;轮船航行时,常通过改变轮船的航向和速率,使海浪冲击力的频率与轮船的固有频率相差很大,防止发生共振现象。
[跟随名师·解疑难]
自由振动、受迫振动、共振的比较
自由振动 受迫振动 共振 振动原因 受回复力 受周期性驱动力作用 受周期性驱动力作用 振动周期或频率 由物体本身性质决定,即固有周期或固有频率 由驱动力的周期或频率决定,即T=T驱或f=f驱 T驱=T固或f驱=f固 振动能量 振动物体的机械能不变 由产生驱动力的物体提供 振动物体获得的能量最大 常见例子 弹簧振子或单摆 扬声器纸盆的振动 共振筛、声音的共鸣
[学后自检]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(小试身手)
下列说法中错误的是( )
A.某物体做自由振动时,其振动频率与振幅无关
B.某物体做受迫振动时,其振动频率与固有频率无关
C.某物体发生共振时的频率就是其自由振动的频率
D.某物体发生共振时的振动就是无阻尼振动