バネのようにある周期で振動するものに、外から変位とは関係ない力が加えられた運動を強制振動という。たとえば、ブランコは漕がないと数回振れて止まるが、ブランコの振れにあわせて漕ぐことによって、振れを継続させることができる。 振動体が持つ固有の振動数と加えられる外力の振動数が等しいときは、振幅は増幅されて大きくなり、もし抵抗がなければ発散する。この状態を共振という。
「Simulation」 は、鉛直に下げられたバネ(抵抗が働いている)につけられた錘の振動を示す。最初は、バネに固有の振動をするが、時間が経つにつれて外力で強制された運動に移っていく。「Graph」 は変位の時間変化を示したもので、この移り変わりの様子を見ることができる。パラメーターの数値を色々と変化させて、共振の様子などを観察することができる。
パラメーター | 説明 | 初期状態 | 共振状態 |
---|---|---|---|
w0 | バネ自身の振動周期 | 1.0 | 1.0 |
Ex w | 外力の振動周期 | 0.8 | 1.0 |
Ex F | 外力の強さ | ||
k | 抵抗係数 | 0.2 | 0 |
time | 計算する時間 |