【原】不宜用耦合摆演示受迫振动与共振现象

耦合摆

1 模型建构

在Working Model中构建耦合摆模型，将横杆固定在水平滑竿上，用细绳将四个小球一次挂在横杆上，使红色球向左侧偏一个角度。设置四根绳子的长度分别为2米、1米、2米和3米，设置四个小球的质量均为1千克，横杆质量为10千克。

为了方便对比分析，可以将四个小球的振动图像在一个图表框中显示，设置方法如下。

设置方式

为四个小球分别设置四种不同的颜色，并将四个小球的振动曲线设置成对应的颜色，方便观察和比对。

随后，运行程序，可以看到四个小球各自的振动图像。

图像对比

2 对比分析

观察和对比四个小球的振动图像可知，作为驱动摆的红球的振幅先减小后增大，符合共振条件的绿球的振幅先增大后减小；不符合共振条件的黄球和蓝球的振动显得有些无规则。

仿真发现，红球和绿球的固有周期相同，两者的振动发生耦合，两者的振幅增减趋势恰好相反，振动能量在红球和绿球之间来回转移。

3 结论

不宜用耦合摆演示受迫振动与共振现象。