# 17.3 受迫振蕩
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當彈簧上的物體受到外力時,即某種函數,,我們一直在考慮的模型

強迫可以是任何形式。我們通過查看對任何給定頻率的正弦強制響應來處理。我們這樣做的原因有三個。
首先,我們可以求解得到的方程,并且解決方案具有本身有趣的屬性。
其次,在許多其他環境中出現了相同的方程,例如在電路的研究中,這些特性非常重要。
第三,解決方案可用于解決一般問題。任何刺激都可以寫成正弦函數的和或積分,然后這些解可以用來獲得描述解的相應和或積分。
然后我們的模型由等式描述

給定這個方程的任何解,我們可以用作為右邊的術語來添加任何方程式,我們仍然會有一個解決方案。正如我們在上一節中看到的那樣,只要非零,這種解決方案就會在中呈指數衰減。由于這種衰減,“均勻”方程(右側為零)的解被稱為瞬態解。因此,我們將注意力集中在穩態解決方案上,這種解決方案會持續存在,因為強制函數仍然存在。
這些解決方案將具有與強制函數相同的頻率和周期性,因此我們查看形式的解決方案。我們發現

從這些我們推斷出這里的兩個系數都必須消失,這告訴我們:

和

導致

and

對強迫的響應幅度為而變為

非強制和無阻尼彈簧具有給出的“固有頻率”。剛才描述的幅度可以用ω <sub>0</sub> 表示為

當與相比相當小時,該反應表現出稱為**共振**的現象。也就是說,當非常小,并且與相比較小時,分母變得非常小并且響應變得非常大。
- 第 0 章:為何學習微積分?
- 0.1 你應該知道什么
- 0.2 什么是微積分?我們為什么要研究它?
- 第 1 章:數字
- 1.1 什么是數字?有理數
- 1.2 小數和實數
- 1.3 復數
- 復數運算
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- 第 2 章:使用電子表格
- 2.1 什么是電子表格?
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- 2.4 與電子表格集成
- 第 3 章:線性函數
- 3.1 什么是函數?
- 3.2 線性函數
- 3.3 線性
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- 4.1 更復雜的函數
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- 第 5 章:有理函數和導數的計算
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- 6.1 最有用函數的導數
- 第 7 章:三角函數及其導數
- 7.1 二維數學
- 7.2 三角學和導數以及加法定理
- 第 8 章:反函數及其導函數
- 8.1 反函數
- 8.2 微分反函數
- 8.3 更多規則
- 第 9 章:數值微分和不可微函數
- 9.1 數值微分
- 9.2 繪制導數圖
- 9.3 不可微函數
- 第 10 章:微分的回顧
- 10.1 復習
- 第 11 章:微分在求解方程中的應用
- 11.1 求解方程
- 第 12 章:反導數
- 12.1 反導數
- 第 13 章:曲線下面積;定積分
- 13.1 區域:定義,名稱和符號
- 13.2 微積分和確定區域的基本定理
- 13.3 積分的訣竅
- 第 14 章:數值積分
- 14.1 數值積分計劃
- 14.2 積分的“規則”
- 14.3 為什么這些規則有效?
- 第 15 章:平行數字的面積和體積;行列式
- 15.1 有符號面積和體積
- 15.2 表示平行邊的圖形
- 15.3 行列式的屬性
- 15.4 求解行列式
- 15.5 用于求解電子表格中的行列式的愛麗絲夢游仙境方法
- 第 16 章一些純數學
- 16.1 極限和點集拓撲簡介
- 16.2 緊集
- 16.3 雜注
- 16.4 Lebesgue 積分
- 第 17 章:物理的建模應用
- 17.1 垂直運動建模
- 17.2 彈簧建模(諧波振蕩器)
- 17.3 受迫振蕩
- 17.4 簡單電路
- 第 18 章捕食者獵物模型
- 18.1 捕食者獵物模型
- 第 19 章:求解微分方程
- 19.1 計劃
- 19.2 一階微分方程
- 19.3 二階微分方程
- 19.4 行星運動