弦振动中弦线的共振频率和波速与哪些条件有关

如题所述

线的长度,钱的张力,线的密度。

在简谐振动条件下,质点位移、速度和加速度的振幅公式分别是:

不管是力学的、声响的还是电子的有多个共振频率,在这些频率上振动比较容易,在其它频率上振动比较困难。假如引起振动的频率比较复杂的话(比如是一个冲击或者是一个宽频振动)一个系统一般会“挑出”其共振频率随此频率振动,事实上一个系统会将其它频率过滤掉。

扩展资料:

误区解析

固有频率是某种物质特有的固定震动频率。我们知道,每种物质都会震动。但因为物质中微观粒子的差异性,每种物质的频率都不同。物质在一定频率的外力作用下会以该外力的频率震动,在物理学上叫受迫震动。

但因为会消耗能量,所以受迫震动的振幅会变小。当外力的频率与物质的固有频率相同时,振幅会达到最大。也就是发生了共振!这也就是共振频率。

参考资料来源:百度百科-弦振动

参考资料来源:百度百科-共振频率

参考资料来源:百度百科-波速




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第1个回答  2015-07-27

弦的长度,弦的张力,弦的密度



  有关拓展

  【实验内容】

  一、实验前准备

  1.选择一条弦,将弦的带有铜圆柱额一端固定在张力杆U型槽中,把带孔的一端套到调整螺杆上圆柱螺母上。

  2.把两块劈尖(支撑板)放在弦下相距为L的两点上(它们决定弦的长度),注意窄的一端朝标尺,弯脚朝外;放置好驱动线圈和接收线圈,接好导线。

  3.在张力杆上挂上砝码(质量可选),然后旋动调节螺杆,使张力杆水平(这样才能从挂的物块质量精确地确定弦的张力)。因为杠杆的原理,通过在不同位置悬挂质量已知的为物块,从而获得成比例的、已知的张力,该比例是由杠杆的尺寸决定的。如图3-23-2所示。

  二、实验内容

  1.张力、线密度一定时,测不同弦长时的共振频率,并观察驻波现象和驻波波形。

  (1)放置两个劈尖至合适的间距并记录距离,在张力杠杆上挂上一定质量的砝码记录质量及放置位置(注意,总质量还应加上挂钩的质量)。旋动调节螺杆,使张力杠杆处于水平状态,把驱动线圈放在离劈尖大约5~10cm处,把线圈放在弦的中心位置。

  (2)将驱动信号的频率调至最小,以便于调节信号幅度。

  (3)慢慢升高驱动信号的频率,观察示波器接收到的波形的改变。如果不能观察到波形,则调大信号源的输出幅度;如果弦线的振幅太大,造成弦线敲击传感器,则应减小信号源输出幅度;适当调节示波器的通道增益,以观察到合适的波形大小为准。一般一个波腹时,信号源输出为2~3V(峰-峰值),即可观察到明显的驻波波形,同时观察弦线,应当有明显的振幅。当弦的振动幅度最大时,示波器接收到的波形振幅最大,这时的频率就是共振频率,记录这一频率。

  (4)再增加输出频率,可以连续找出几个共振频率。当驻波的频率较高,弦线上形成几个波腹、波节时,弦线的振幅会较小,眼睛不易观察到。这时把接收线圈移向右边劈尖,再逐步向左移动,同时观察示波器(注意波形是如何变化的),找到并记下波腹和波节的个数。

  (5)改变弦长重复步骤3、4;记录相关数据于表3-23-1. 2.在弦长和线密度一定时,测量不同张力的共振频率。

  (1)选择一根弦线和合适的砝码质量,放置两个劈尖至一定的间距,例如60cm,调节驱动频率,使弦线产生稳定的驻波。

  (2)记录相关的线密度、弦长、张力、波腹数等参数。

  (3)改变砝码的质量和挂钩的位置,调节驱动频率,使弦线产生稳定的驻波。记录相关的数据于表3-23-2.

  3.张力和弦长一定,改变线密度,测量共振频率和弦线的密度。

  (1)放置两个劈尖至合适的间距,选择一定的张力,调节驱动频率,使弦线产生稳定的驻波。

  (2)记录相关的弦长和张力等参数。

  (3)换用不同的弦线,改变驱动频率,使弦线产生同样波腹数的稳定驻波。记录相关的数据于表3-23-3。

  【数据与结果】

  表3-23-1 张力一定时不同弦长的共振频率

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