自由的(free)和強迫振蕩(forced oscillations)的區別
在我們的日常生活中，我們會遇到不同身體表現出的不同型別的動作。在物理學中，平移運動是一種運動型別，在這種運動中，物體相對於時間從一個地方移動到另一個地方。舉個例子，飛行，移動的火車，移動的球，這些都是翻譯器運動的例子。然後我們有振蕩運動，在這種運動中，身體反覆重覆同樣的運動。振蕩運動的例子包括時鐘、音叉、鞦韆的運動等等。振蕩和波被編織成我們每天經歷的一系列現象。
如果在初始激勵後，系統受自身內力而非外力的作用而振蕩，則振蕩或振動是自由的。另一方面，如果外力繼續維持系統的振蕩，則稱振動為強迫振動。這裡的外力叫做驅動力。因此，當一個物體在沒有外力影響的情況下振蕩時，它就會產生自由振動，而當一個自由振蕩的系統受到外力的影響，從而影響它的振蕩時，它就會開始產生強迫振動（或振蕩）。讓我們看看自由振蕩和強迫振蕩之間的一些關鍵區別。
什麼是自由振蕩(free oscillati***)？
讓我們以音叉為例。當你敲擊音叉時，它開始以設定的頻率振動一段時間。這意味著它處於自由振蕩狀態，因為它以其固有頻率振動，音叉在這裡起著自由振蕩器的作用。所以，如果一個振子被設定為在沒有外力作用的情況下以其固有頻率振動，那麼它被稱為自由振子。振動是自由的，如果在初始激勵後，系統在沒有任何外力作用的情況下，受自身內力的作用使物體振動。然後說主體處於自由振蕩狀態。在沒有外力的情況下，自由振子具有恆定的振幅和週期。理想情況下，自由振子不受阻尼，除非對自由振子施加阻力。
什麼是強迫振蕩(forced oscillati***)？
以鞦韆為例。當你推動鞦韆一次，它就像一個自由的振蕩器，以自己的固有頻率振蕩，沒有任何外力的幹擾。但它最終會停止擺動。但是如果你每次開始減速或到達某個點時都推動擺動，它就起到了強迫振蕩器的作用，並且會因為受到外力而繼續擺動。所以，物體屈服於外力，以恆定的振幅和頻率振蕩。它的振蕩稱為強迫振蕩。在技術術語中，強迫振動可以定義為物體在外部週期力的影響下以其固有頻率以外的頻率振蕩的振動。
自由振蕩和強迫振蕩的區別
自由振動與強迫振動的定義
–自由振蕩是主體在不受外力作用的情況下執行的振蕩。它們是由系統的彈**和慣性引起的。在沒有外力的情況下，自由振子具有恆定的振幅和週期。相反，強迫振動可以定義為物體在週期外力作用下以非固有頻率振蕩的振動。這裡的外力叫做驅動力。
自由振動與強迫振動示例
–讓我們以操場鞦韆為例。當你只推動鞦韆一次，它就會以自己的固有頻率振蕩，而不會受到任何外力的幹擾，所以它就像一個自由的振蕩器。但是如果每次當它開始減速或到達某個點時，你推動它，它就會繼續擺動，因為它現在受到外力的作用，所以它就像一個受迫振蕩器。自由振蕩的其他例子包括音叉、鐘擺等。
自由振蕩與強迫振蕩：比較圖
總結 - 免費的(of free) vs. 強迫振蕩(forced oscillati***)
簡而言之，自由振動是指物體或系統在不受外力作用的情況下，以其固有頻率振蕩的振動。相反，強迫振動是指物體在週期外力作用下以非固有頻率振蕩的振動。由於稱為阻尼力的阻力，自由振蕩逐漸減小，而只要物體受到外力作用，強迫振蕩就會持續。
- 發表於 2021-06-26 13:28
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- 分類：科技
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