物体受迫振动的实验报告

物体受驱振动实验展示了系统在外力作用下的振动特性。实验中，弹簧振子连接驱动电机，频率从0.5赫兹逐步增加到3赫兹。振幅随频率变化明显，在2赫兹处达到最大值，此时系统发生共振。阻尼系数为0.3时，振幅峰值降低但带宽增加。实验记录显示，相位差在共振点前为0度，共振点后迅速增至180度。数据表明，驱动频率与系统固有频率接近时，能量传递效率最高。

实验还验证了阻尼对振动的影响。使用三种不同阻尼材料测试，振幅衰减速度有明显差异。阻尼系数0.1时，系统振动持续15秒才停止；阻尼系数0.5时，仅需3秒。驱动功率与振幅成正比关系，功率每增加1瓦，振幅平均增大0.5厘米。实验还发现，质量增加导致固有频率降低，质量从0.1千克增至0.5千克时，固有频率从4赫兹降至1.8赫兹。