《2021-2022学年高二物理竞赛课件：二维谐振动的合成.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021-2022学年高二物理竞赛课件：二维谐振动的合成.pptx（13页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、二维谐振动的合成二维谐振动的合成 两相互垂直同频率简谐振动的合成两相互垂直同频率简谐振动的合成,其振动轨迹其振动轨迹为一椭圆。椭圆轨迹的形状取决于振幅和相位差。为一椭圆。椭圆轨迹的形状取决于振幅和相位差。同频率垂直简谐振动的合成同频率垂直简谐振动的合成消去消去 t，得，得 旋转矢量法旋转矢量法 A2A1xOAx2x1xt=0 时刻的矢量图时刻的矢量图 相位差相位差 两同频率谐振动的两同频率谐振动的相位差相位差：(初相差初相差)同相和反相同相和反相 (1)同相：同相：两振动步调相同，振动加强，两振动步调相同，振动加强，同相同相。同相同相 x合振幅最大合振幅最大 x2xox1t(2)反相：反相：两
2、振动步调相反，振动减弱，两振动步调相反，振动减弱，反相反相。反相反相x合振幅最小合振幅最小当当 A1=A2 时，时，静止静止。x2xox1ttxox1x2 超前和落后超前和落后 则称：则称：x2 比比 x1 超前；超前；或或 x1 比比 x2 落后。落后。超前超前/落后以落后以 的相位角来判断。的相位角来判断。x2xx1tOx2 比比 x1 超前超前 多个同振向、同频率谐振动的合成多个同振向、同频率谐振动的合成 Ox采用旋转矢量法：采用旋转矢量法：各分振动矢量首尾依次相接。各分振动矢量首尾依次相接。若若 例例 两个同方向、同频率两个同方向、同频率 的简谐振动，其合振动的振的简谐振动，其合振动的
3、振 幅为幅为20cm，与第一个简谐振，与第一个简谐振 动的位相差为动的位相差为 。若第一个简谐振动的振幅为若第一个简谐振动的振幅为 17.3cm，则第二个简谐振动的振幅为，则第二个简谐振动的振幅为？第一、二两个简谐振动的位相差第一、二两个简谐振动的位相差解：解：例例 一质点同时参与两个同方向的简谐振动，其振一质点同时参与两个同方向的简谐振动，其振动方程分别为动方程分别为 (SI),(SI).画出两振动的旋转矢量图，并求合振动的振动画出两振动的旋转矢量图，并求合振动的振动方程方程 解：解：作两振动的旋转矢量图，如图：作两振动的旋转矢量图，如图：合振动方程为：合振动方程为：求合振动。求合振动。例例
4、解：解：讨论讨论同一直线同一直线、不同频率谐振动的合成不同频率谐振动的合成 拍拍 相位差随时间变化；相位差随时间变化；合振动不再是简谐振动合振动不再是简谐振动。则有：则有：合振动方程为：合振动方程为：合振动频率：合振动频率：合振动振幅：合振动振幅：讨论讨论:两频率都较大两频率都较大,而频率差很小的情况而频率差很小的情况合振幅出现时大时小的现象合振幅出现时大时小的现象 拍现象拍现象。低频振动低频振动 高频振动高频振动 拍频拍频 单位时间内合振幅极大出现的次数。单位时间内合振幅极大出现的次数。x2txt振幅变化的周期为：振幅变化的周期为：x1t拍现象的应用：拍现象的应用：v 用音叉振动校准乐器用音叉振动校准乐器v 测定超声波测定超声波v 测定无线电频率测定无线电频率v 调制高频振荡的振幅和频率等调制高频振荡的振幅和频率等同振向同振向倍频倍频谐振动的合成谐振动的合成 合振动合振动