驅動力(物理學術語)

驅動力(物理學術語)

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驅動力是效果力,是合力。 一般來說,周期性的外力就可以叫驅動力 當外力F滿足:F=Fo*sinωt (Fo表示力的最大值) 時,F就是驅動力。 物體振動的頻率要服從驅動力的頻率

基本介紹

  • 中文名:驅動力
  • 別名:效果力,合力
  • 公式:F=Fo*sinωt
引證解釋
強迫振動就是指振動系統除受回復力和阻力外,還受到周期性外界驅動力作用,所以雖然物體的原有振動由於阻尼逐漸衰減,但驅動力對系統不斷做功而使系統維持等幅振動,物體振動的頻率最終趨向驅動力的頻率。舉例如下:
設驅動力按餘弦規律周期性變化,F=F0cos(ωd*t),其中ωd 為驅動力的角頻率,則強迫振動的運動方程
dx/dt+2βdx/dt+xω0^2=F/m
式中β=γ/2m,ω0=√(k/m),其物理意義如同“阻尼振動”。方程的解
x=Aexp(-βt)cos(ωt+φ0)+Ad*cos(ωd*t+φd)
其中第一項就是系統自身的阻尼振動,當t>5/β 時其振幅已衰減到起始振幅的0.7%;因此經過稍長一段時間以後,可以認為已經衰減掉了,只留下定態解Ad*cos(ωd*t+φd),即系統受迫振動達到穩定狀態時,運動表達式
x=Ad*cos(ωd*t+φd),
振動系統以驅動力的頻率作等幅振動。

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