能量损失
摩擦阻尼
辐射阻尼
当阻尼很小时,在一段不太长的时间看不出振幅有明显的减小,就可以把它当作简谐运动来处理.
动力学方程
假设:振动速度较小时,摩擦力正比于质点的速率。即:
对物块应用牛顿第二定律:
为二阶线性常系数齐次方程,即阻尼振动的动力学方程。
振动方程
上述⑴式方程的特征根:
阻尼振动的微分方程有三种不同形式的解,具体如下。
欠阻尼
,则 :
解为:
说明振动变慢(由于阻力作用)
越小,振幅衰减越慢。
定义:
表示阻尼大小的标志,称对数减缩,即经过一个周期后,振幅的衰减系数。
过阻尼
,则方程的解为:
⑶
由初始条件决定。
随时间的推移,质点坐标单调地趋于零。质点运动是非周期的,甚至不是往复的。将质点移开平衡位置后释放,质点便慢慢回到平衡位置停下来,即过阻尼状态。
临界阻尼
,则方程的解为:
由初始条件决定。
此种状态,质点仍不往复运动。由于阻力较前者小,质点移开平衡位置释放后,质点很快回到平衡位置并停下来。 如图示。
应用
例如:天平的指针最好处于临界阻尼状态。(理想)
电流表、电压表的指针最好处于临界阻尼状态,有时处于欠阻尼状态。