Механический резонанс

Московский государственный технический университет  
имени Н.Э. Баумана 
И.  Н. Фетисов 
 
 
 
 
Механический резонанс 
 
Методические указания  
к выполнению лабораторной работы М-17  
по курсу общей физики 
 
 
Под редакцией Н. К. Веретимус 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Москва 
Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана 
2013 

УДК 534.24 
ББК 22.32 
Ф45 
Рецензент Е.К. Кузьмина 
 Ф45 
 
Фетисов И. Н. 
  
 
Механический резонанс : метод. указания к выполнению 
лабораторной работы М-17 по курсу общей физики / И. Н. Фетисов ; под ред. Н. К. Веретимус. — М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2013. — 31, [1] с. : ил. 
ISBN 978-5-7038-3730-6 
Изложены краткие теоретические сведения о свободных и 
вынужденных колебаниях. Рассмотрены характеристики резонанса. Дано описание лабораторной установки, приведен порядок выполнения лабораторной работы и обработки результатов измерений. 
Для студентов первого курса всех специальностей МГТУ  
им. Н.Э. Баумана. 
Рекомендовано Учебно-методической комиссией Научноучебного 
комплекса 
«Фундаментальные 
науки» 
МГТУ  
им. Н. Э. Баумана. 
УДК 534.24 
ББК 22.32 
 
Учебное издание 
Фетисов Игорь Николаевич 
Механический резонанс 
 
 
Редактор О.М. Королева 
Корректор Э.Я. Ахадова 
Компьютерная верстка  С.А. Серебряковой 
Подписано в печать 10.09.2013. Формат 60×84/16. 
Усл. печ. л. 1,86. Тираж 300 экз. Изд. № 9. Заказ         . 
 
Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана. 
Типография МГТУ им. Н.Э. Баумана. 
105005, Москва, 2-я Бауманская ул., д. 5, стр. 1. 
 
 
ISBN 978-5-7038-3730-6 
 
 
      © МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2013 
 
2 

 
ВВЕДЕНИЕ 
Движения и процессы колебательного характера часто встречаются в физических явлениях и в технических устройствах [1 − 4]. 
Физическая система, совершающая колебания, называется осциллятором (от лат. oscilo — качаюсь). Примеры осцилляторов разнообразны: часы, музыкальная струна, автомобиль на рессорах, 
радиотехнические и электронные устройства и т. д.  
Колебания подразделяют на свободные, или собственные, вынужденные, автоколебания (например, часы, генератор тока высокой частоты) и др. 
Вертикальное движение тела, подвешенного на пружине, является примером свободных колебаний. Частота свободных колебаний, называемая собственной частотой, определяется параметрами 
осциллятора, например, частота свободных колебаний пружинного 
осциллятора — массой тела и жесткостью пружины. 
Если на тело, подвешенное на пружине, воздействовать 
внешней вертикальной силой, изменяющейся по гармоническому (синусоидальному) закону, то возникнут вынужденные колебания. Они происходят с частотой вынуждающей силы. С изменением 
частоты 
изменяется 
амплитуда 
вынужденных 
колебаний. На частоте вынужденных колебаний, близкой к собственной частоте, амплитуда может резко возрасти. Это явление 
называют резонансом. 
Резонанс бывает и полезным, и вредным. Например, резонанс в 
электрическом LC-контуре радиоприемника полезен, он служит 
для настройки приемника на определенную радиостанцию. В механических устройствах резонанс часто  вреден, поскольку вызывает большие вибрации, шум, быстрый износ  и даже разрушение 
конструкции.   
 
3 

Колебания различной физической природы (механические, 
электромагнитные и др.) имеют много общего с точки зрения их 
сущности и математического описания. Поэтому изучение механических колебаний является основой для понимания и электромагнитных колебаний. 
Цель работы — ознакомление со свободными и вынужденными колебаниями, с резонансом, изучение свободных и вынужденных колебаний рамки электроизмерительного прибора, определение характеристик резонанса. 
 
4