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据(7.59)式,振动速度为
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设t=0时,x=x0,vx=v0,则有
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解得
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所在象限还需参考cos=x0/A的正负号来判定.
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低阻尼振动图线如图7-45所示,振子仍在x=0点两侧往返振动,但是阻尼力使振动减慢,这表现为角频率从ω0减至,振动周期相应地从2π/ω0增大到T=2π/ω.阻尼力同时使振动幅度以Ae-βt方式随时间呈指数衰减.常将t时刻振幅与t+T时刻振幅之比的自然对数称为对数减缩,记为λ,有
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图7-45 低阻尼
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从能量方面考察,振子动能,势能都与振幅Ae-βt有关,使得振子机械能E也随时间呈指数衰减.单位时间内E的增量(为负值)
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因,即得
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可见E的减少是由于阻尼力提供了负的功率.
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t时刻振子能量记为E,经过一个周期,振子损失的能量记为∆E,则耗能百分比为∆E/E.从能耗方面引入称之为品质因数Q的量,定义为
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