阻尼振动、受迫振动与共振

器材

• 绘制受迫振动振幅随驱动频率变化曲线的画布，可拖动或用方向键旋转
• 滑块「Tần số riêng f₀」「Tần số kích thích f」「Lực cản tương đối b」
• 显示比值「f/riêng」、相对稳态振幅「A/A₀」及近似共振频率的读数行
• 用于暂停曲线的「Tạm dừng」/「Chạy tiếp」按钮

实验步骤

1. 在初始设置下读取共振峰

   保持「Tần số riêng f₀」= 100 Hz，「Lực cản tương đối b」取较小值。观察曲线：振幅峰值位于 f₀ 附近，红点标记当前所选频率。读取读数行的「tần số cộng hưởng xấp xỉ」，并与 $f_r \approx f_0\sqrt{1 - b^2/2}$ 对照。

2. 扫过共振区改变驱动频率

   把「Tần số kích thích f」从小到大扫过 f₀。记录若干 f 值下的「biên độ ổn định tương đối A/A₀」——尤其是峰值处。f << f₀ 时 A/A₀ ≈ 1，f >> f₀ 时 A/A₀ → 0；最大振幅出现在 $f_r$ 附近。检查此时的「f/riêng」比值是否接近 1。

3. 改变阻尼并观察峰形

   增大「Lực cản tương đối b」后重复扫频：共振峰变得又低又宽，「tần số cộng hưởng xấp xỉ」按 $f_r \approx f_0\sqrt{1 - b^2/2}$ 移到 f₀ 以下。按「Tạm dừng」把两条曲线定格后再比较。

4. 预测并总结共振规律

   把「Tần số riêng f₀」设为新值，先看读数之前预测峰的位置和「tần số cộng hưởng xấp xỉ」。得出结论：当驱动频率接近固有频率时受迫振幅最大；阻尼越小，共振峰越尖锐。

模拟

实验历史

相关物理学家

相关知识库主题