[ C.3 ] 共振 : 外力の角振動数が異なる3つの運動を同時に見る
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♣ 画像上にマウスポインタを置くとアニメーションが始まる.
はずして再び置くとアニメーションは再開する.
t = ・・・ は経過時間 [s] を表す.
周期外力の振動数が系の固有振動数に近いときには,大きな振幅の強制振動が起こる.
これを共振という.共振は強制振動であるから,初期条件には依らない.
以下では,角振動数が異なる3つの周期外力のもとで起こる3つの運動を同時に表示する.
周期外力の振幅は3つとも同じである.いずれの場合も,初期位置 x0 = 1 [m] 初速度 v0 = 0 [m/s]
● 上段の振動:周期外力の角振動数 = 2 [rad/s]
● 中段の振動:周期外力の角振動数 = 3.14 [rad/s](固有角振動数に等しい)
● 下段の振動:周期外力の角振動数 = 4 [rad/s]
周期外力の振幅は同じであるが,中段の振動では大きな振幅の強制振動,すなわち共振が起こっている.