概述
共振是一種既重要又普遍的運(yùn)動(dòng)形式,在日常生活中,在物理學(xué)、無線電學(xué)和各種工程技術(shù)領(lǐng) 域中都會(huì)見到。其中,受迫共振現(xiàn)象具有實(shí)用價(jià)值,許多儀器和裝置都是利用共振原理設(shè)計(jì)制作的。 例如,電磁共振是無線電技術(shù)的基礎(chǔ),機(jī)械共振產(chǎn)生聲響,物質(zhì)對(duì)電磁場(chǎng)的特征吸收和耗散吸收可 用共振現(xiàn)象來描述,利用核磁共振和順磁共振研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)等。在利用共振現(xiàn)象的同時(shí),也要防止 共振現(xiàn)象引起的破壞,如共振引起建筑物的垮塌、電器元件的燒毀等。因此,研究受迫振動(dòng)很有必 要和具有重大意義。
本實(shí)驗(yàn)采用波爾共振儀來定量研究物體在周期外力作用下作受迫振動(dòng)的幅頻特性和相頻特性, 并采用頻閃法來測(cè)定動(dòng)態(tài)的物理量——相位差。可方便觀察實(shí)驗(yàn)過程中的時(shí)序圖和相位圖。
通過在擺輪上增加位置可調(diào)的偏心配重塊,還可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的混沌擺動(dòng),結(jié)合數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集,可 方便研究不同頻率、不同阻尼等情況下的混沌演化。
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
波爾振動(dòng)實(shí)驗(yàn)
研究實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的自由振動(dòng)——測(cè)量振幅與周期的關(guān)系
研究實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的阻尼振動(dòng),測(cè)量系統(tǒng)阻尼系數(shù)。研究阻尼系數(shù)與勵(lì)磁線圈激勵(lì)電流的關(guān)系
研究實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的受迫振動(dòng)、通過頻閃法測(cè)定受迫振動(dòng)的相位差、測(cè)定受迫振動(dòng)的幅頻特性和相 頻特性曲線、研究不同阻尼對(duì)受迫振動(dòng)的影響
研究受迫振動(dòng)中的拍頻現(xiàn)象
混沌擺實(shí)驗(yàn)
通過增加偏心配重實(shí)現(xiàn)混沌擺動(dòng)
通過時(shí)序圖研究波爾混沌擺對(duì)初始條件的敏感性
通過相圖研究不同實(shí)驗(yàn)條件下的混沌擺動(dòng)