浅谈阻尼与阻力的区别

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1、浅谈阻尼与阻力的区别重庆市第七中学校（400030）田雨禾进行机械振动的教学一般都是从讨论弹簧振子入手，引出最简单的振动特例——简谐运动，实际上，振子除了受到系统本身的弹力外，还会同时受到摩擦和空气的阻力的影响，这样振子的机械能逐渐减小，振幅也逐渐减小，我们把振幅随时间逐渐减小的运动叫阻尼振动。那么阻尼和阻力是一回事吗？一、从阻尼产生的原因看系统的能量的减小——阻尼振动不都是因“阻力”引起的，就机械振动而言，能量减小的方式有两种，一种是因摩擦阻力生热，使系统的机械能减小，转化为内能，这种阻尼叫摩擦阻尼，例如单摆摆动的过程中振幅减小或停下来就是由于系

2、统受到的阻力作用使摆的机械能转化为空气的内能。另一种是系统引起周围质点的震动，使系统的能量逐渐向四周辐射出去，变为波的能量，这种阻尼叫辐射阻尼。例如：琴弦发出声音不仅因为有空气的阻力要消耗能量，同时也因为以波的形式辐射而减少能量．最后琴弦会停止振动。可见阻尼和阻力有区别，前者的外延要比后者大。其实在电磁振荡中的电磁阻尼也有回路电阻产热阻尼和辐射电磁波的阻尼。二、从阻尼振动和无阻尼振动的定义看机械振动按振幅的变化可分为阻尼振动(减幅振动)和无阻尼振动(等幅振动)。振动系统都受阻力作用，如无外界能量补偿，振幅将不断减小而归于静止。这种振幅逐渐减小的振动

3、叫做阻尼振动（与之对应——振荡电流的振幅逐渐减小的电磁振荡称为阻尼振荡。），而振幅保持不变的振动称为无阻尼振动。振动系统即使受到阻力作用，如果不断地给系统补充能量（比如力学中的受迫振动和电磁振荡中的等幅振荡就是典型的例子），也可以实现等幅振动。可见，无阻力则一定无阻尼，而有阻力却不一定有阻尼。 物体做无阻尼振动仅指其振幅大小不变，物体作简谐运动时，只受回复力的作用，不受任何阻力，不对外做功，系统没有能量输出、输入，总能量守恒，振幅保持不变，这是一种无阻尼的自由振动．另外一种是受迫等幅振动．物体在振动的过程中有能量的输出(损耗)，系统又从外界输入了能

4、量，正好补偿了在振动过程中所输出(损耗)的能量．这种振动系统的能量和振幅都保持不变．因此，简谐运动属于无阻尼振动，而无阻尼振动却不一定是简谐运动。无阻尼振动的外延应该大于简谐运动的外延，套用一句数学语言：简谐运动是无阻尼振动的真子集。作者单位：重庆市第七中学校邮编：400030电子邮箱：tstyh@163.com