利用DIS数字化信息系统对高脚玻璃杯振动声现象的研究.PDF

第 35卷 第 3期 物 理 实 验 VoI．35 NO．3 2015年 3月 PHYSICSEXPERIM ENTATIoN M ar．．2O15 学 利用 DIS数字化信息系统对高脚 生 园 玻璃杯振动声现象的研究 地 宋徐林 ，王 昆林 (楚雄师范学院物理与电子科学学院，云南 楚雄 675000) 摘 要 ：对高脚玻璃酒杯杯沿受力F激励后杯壁发生振动的现象进行了研究，利用 DIS声传感数字化信息系统采 集振动频率，研究频率与振动有效质量之间的关系，结合振动理论研究其杯壁的受迫振动机理． 关键词 ：受迫振动 ；DIS系统；振动频率 中图分类号 ：O321 文献标识码 ：A 文章编号 ：1005—4642(2015)03—0043—04 d2R十,z dR 十．叫。R=FR， (1) 1 引 言 。 2 dv dr -- _ l 物体 由于某种原因振动产生声波 ，声波在介 m 。 2 ，．_9 ~ ．ccJ。r—F ， (2) d 出 质中传播是关联性的现象，对这一现象进行研究 其中，m。为振动元质量 ，为阻尼因素 ，F—FR+ 十分有意义．日常生活 中常见的高脚玻璃酒杯 ， F 为强迫力 ，F为与摩擦系数 、正压力 N及速 将杯子垂直放平 ，杯 内盛入一定 的水 ，用食指沿杯 度有关的函数 ，即F— f(p，N，)，。为振动 的角 口用力摩擦可使杯壁发生振动产生声波 ，声波在 频率L】]．振动角频率 。与振动周期 丁其频率 厂 空气中传播可明显听到声响． 的关系为 2 振动产生的基本原理 。： 一27r，， (3) 振动是一种常见的运动形式，从狭义上说 ，通 常把具有时间周期性 的运动称为振动 ；从更广泛 的意义上说 ，一个复杂的非周期性振动，可以分解 为频率连续分布的无 限多简谐振动 的叠加 ，也属 于振动的研究范围．高脚玻璃酒杯受力而产生的 振动也是复杂的非周期受迫振动[1]．采用 DIS数 字信息系统可将其进行定量研究．研究装置图见 图 1 测量系统装置图 图 1，DIS数字化信息系统是集传感器 、数据采集 器、计算机及其专用软件为一体的数据采集处理 系统，可将采集到的信号进行专业数据处理，根据 需要输出数据集或者物理 图像 ，采用不 同的传感