振动与波-PPT课件

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大学物理机械振动和机械波ppt课件

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2024/1/26
12
03
驻波形成条件及其性质分析
Chapter
2024/1/26
13
驻波产生条件及特点描述
产生条件
两列沿相反方向传播、振幅相同、频 率相同的波叠加。
特点描述
波形不传播,能量在波节和波腹之间 来回传递,形成稳定的振动形态。
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14
驻波能量分布规律探讨
能量分布
驻波的能量主要集中在波腹处,波节处能量为零。
2024/1/26
16
04
多普勒效应原理及应用举例
Chapter
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17
多普勒效应定义及公式推导
2024/1/26
定义
当波源与观察者之间存在相对运动时,观察者接收到的波的频率会发生变化,这种现象 称为多普勒效应。
公式推导
设波源发射频率为f0,波速为v,观察者与波源相对运动速度为vr,则观察者接收到的 频率为f=(v±vr)/v×f0,其中“+”号表示观察者向波源靠近,“-”号表示观察者远离
Chapter
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25
非线性振动概念引入和分类
非线性振动定义
描述系统振动特性不满足叠加原理的振动现象。
分类
根据振动性质可分为自治、非自治、周期激励和 随机激励等类型。
与线性振动的区别
线性振动满足叠加原理,而非线性振动则不满足 。
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26Biblioteka 混沌理论基本概念阐述混沌定义
确定性系统中出现的内在随 机性现象。
受迫振动
物体在周期性外力作用下所发生的振动。
共振现象
当外力的频率与物体的固有频率相等时,物体的振幅达到最大的现象。

振动与波复习课件

振动与波复习课件

-1
1
-2
(D)x 2cos(4 t 2 )
33
(C)
5、一弹簧振子作简谐振动,总能量为 E1 ,如果简谐振 动振幅增加为原来的两倍,重物的质量增为原来的四倍, 则它的总能量E2 变为 (D) (A)E1 / 4 (B)E1 / 2 (C) 2E1 (D) 4 E1 6、一弹簧振子作简谐振动,当其偏离平衡位置的位移的 大小为振幅的1/4时,其动能为振动总能量的
对两同频率的谐振动 = 2- 1
当 = 2k , ( k =0,1,2,…),两振动步调相同,称同相
当 = (2k+1) , ( k =0,1,2,…),两振动步调相反 , 称反相。
x
x
A1 A2
x2 x1
同相
T
A1 A2
o
t
o
- A2
- A2
x1
反相
T
t x2
-A1
-A1
若 = 2- 1>0, 则 x2比x1较早达到正最大,
故波动表达式为: y 0.04cos[2( t x ) ] 5 0.4 2
P 0.20 0.40
x (m) 0.60
(2)P处质点的振动方程为:
yP
0.04cos[2( t 5
0.2) 0.4
] 2
0.04cos(0.4t 3) 2
2.如图所示为一平面简谐波在 t 时0 刻的波形图,设此简谐波的频
满足频率相同、振动方向相同、具有恒定的相位差条 件的波为相干波。
考虑两相干波源,振动表达式为:
y1 A1 cos( t 1 )
y2 A2 cos( t 2 )
传播到 P 点引起的振动为:
y1
A1

大学物理-振动和波-PPT

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t 3T 4
(振动状态 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 传至10 )
所以运动方程为:
x bCos(
g b
t
)
二、谐振动的图线描述法
x
A
0
t1
t
两类问题:
1、已知谐振动方程,描绘谐振动曲线 2、已知谐振动曲线,描绘谐振动方程
三、 简谐振动的旋转矢量表示法
1、旋转矢量
ω
M
旋转矢量的长度:振幅 A
A
旋转矢量旋转的角速度:
圆频率 0
旋转矢量与参考方向x 的夹角: 振动周相
则可得: x ACos(t )
其中: A A12 A22 2 A1A2Cos(2 1)
tg A1Sin1 A2Sin2 A1Cos1 A2Cos2
2、利用旋转矢量合成
A
x ACos(t )
A1
A2
A A12 A22 2 A1A2Cos(2 1)
x
tg A1Sin1 A2Sin2 A1Cos1 A2Cos2
a
v
0
t
问题: 是描述t=0时刻振动物体的状态,当给定计时时刻振动物 体的状态(t=0 时的位置及速度:x0 v0 ),如何求解相对应的 ?
(1)、已知 t = 0 振动物体的状态x(0), v(0)求
x(0) Acos v(0) A sin
可得:
A
x2
(0)
v2 (0) 2
tg v(0) x(0)
X
如果振动物体可表示为一质点,而与之相连接的所有弹簧等效 为一轻弹簧,忽略所有摩擦,可用弹簧振子描述简谐振动。
二、谐振动的特点:
1、动力学特征:

高中物理机械振动和机械波PPT课件

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2
练习2:
有两个简谐运动:
x1

3a sin(4bt


4
)和x2

9a sin(8bt

)
2
它们的振幅之比是多少?它们的周期各是
多少 ?t =0时它们的相位差是多少?
五、简谐运动的几何描述—参考圆
匀速圆周运动在x轴上的投影为简谐运动。
五、简谐运动的几何描述—参考圆
用旋转矢量图画简谐运动的 x t 图
t 1 t 2 1 2
同相:频率相同、初相相同(即相差为0) 的两个振子振动步调完全相同。
反相:频率相同、相差为π 的两个振子 振动步调完全相反。
练习1:
下图是甲乙两弹簧振子的 x – t 图象,两
振动振幅之比为_2__∶___1,频率之比为_1_∶___1 ,
甲和乙的相差为_____ 。
实验器材
带有铁夹的铁架台、中心有小孔的金属小球,不易伸长的细线(约 1 米)、秒表、毫米刻度尺和游标卡尺.
实验步骤
(1)用细线和金属小一个球制作单摆。 (2)把单摆固定悬挂在铁架台上,让摆球自然下垂,在单摆平衡位 置处作上标记。 (3)用毫米刻度尺量出摆线长度 l′,用游标卡尺测出摆球的直径, 即得出金属小球半径 r,计算出摆长 l=l′+r. (4)把单摆从平衡位置处拉开一个很小的角度(不超过 5°),然后放 开金属小球,让金属小球摆动,待摆动平稳后测出单摆完成 30~ 50 次全振动所用的时间 t,计算出金属小球完成一次全振动所用时 间,这个时间就是单摆的振动周期,即 T=Nt (N 为全振动的次数).
解析 作一条过原点的与 AB 线平行的直线,所作的直线就是准确测
量摆长时所对应的图线.过横轴上某一点作一条平行纵轴的直线,则 和两条图线的交点不同,与准确测量摆长时的图线的交点对应的摆长

医用物理学振动与波

医用物理学振动与波
yAcos([tx)]
u
精选ppt
34
第五节 波的能量与波的衰减
一、波的能量
简谐波在密度为ρ的弹性介质中传播,考虑介质中一体积元dV, 其动能Ek和势能Ep为
E kE p1 2(dV )A 22s
i2 n (tx)
u
总能量为:
E(dV)A22si2n(tx)
u
单位体积介质中的波动能量,称为波的能量密度,即
满足以上三个条件,能产生干涉现象的波,称为相干波,相应 的波源为相干波源。 设有两个相干波源S1和S2,其振动方程分别为
y1 0A 1co ts (1)
y2 0A 2co t s2 ()
精选ppt
43
P的两个分振动分别为
yA0cos([tr)]
r
u 精选ppt
37
第六节 波的叠加和干涉
一、惠更斯原理
1)惠更斯原理的表述
介质中波动传播到的各点, 都可以看做是发射子波的波 源,任意时刻这些子波的包 络就是该时刻的新波前。
精选ppt
38
2)对现象的解释
a)从某时刻的波振面得到下一时刻的波振面
平面波
球面波
t 时

tt
ut
动稳定方程为:
xA cofst ()
A
H
m(02f2)242f2
arct an2f 02f2
精选ppt
12
三、共振
振动系统作受迫振动时,改变强迫力的角频率f使其
振幅达到极大值的现象,称为共振。
令 d A , 0可得:
d f
r 02 22
当阻尼力趋向于零时,共振频率趋向于 系统固有频率。
Ar
2m
x1A 1co ts (1)

机械振动和机械波复习通用课件

机械振动和机械波复习通用课件

振动与波的物理模型
弹簧振子模型
描述单摆或弹簧振子的运动,是研究振动和波动的基础。
波动方程
描述波动现象的基本方程,可以用来描述不同物理条件,决定了波的传播方式和形 状。
04
CATALOGUE
振动与波的实验
振动与波实验设备
振动台 用于模拟单自由度系统的振动
在实验结束后,应及时关闭实 验设备,并清理实验场地
数据处理与分析方法
记录实验数据时,应使用准确的 测量工具,确保数据的准确性
在处理数据时,可以采用图表或 图像的方式,将数据处理结果进
行可视化
可以使用信号处理方法,如傅里 叶变换等,将振动信号或波动信 号转化为频域信号,以便更好地
分析其特征
05
CATALOGUE
振动与波动的关系
振动是波动的源,是 指物体在一定位置附 近的往复运动。
振动和波动的相互关 系是密不可分的。
波动是振动的传播, 是指振动在空间中的 传播过程。
波动现象的应用
声波
声音是由物体的振动产生的,通 过空气或其他介质传播的波动现
象。
水波
水面的振动产生的水波,可以用 来传播信息或娱乐。
地震波
地震时,地壳的振动产生地震波, 可以用来探测地球内部结构。
总结词:掌握波动方程与波动速的基本概念、波动方程的形式
01
与求解方法、波动速的物理意义等基本要素。
02
详细描述
1. 波动方程与波动速的基本概念包括波动方程的形式、求解方
03 法
THANKS
感谢观看
应用
受迫振动在工程中有着广泛的应用, 如共振、谐振等。
02
CATALOGUE
机械波
波的形成与传播

振动图像与波的图像ppt课件

振动图像与波的图像ppt课件
象,则( B D )
A 若波沿x轴正向传播,图乙为A点振动图象 B 若波沿x轴正向传播,图乙为B点振动图象 C 若波沿x轴负向传播,图乙为C点振动图象 D 若波沿x轴负向传播,图乙为D点振动图象
注意波速的双 向性!!!
.
总结
解决波的图像问题,从以下几个方面入手 ✓ 看清楚图像类型:波的图像?还是振动图
像?已知物理量? ✓ 理清波传播的方向与质点振动方向的关系 ✓ 找出振动图像与波的图像的关联点(时刻
对应) ✓ 找出传播距离与波长、周期(频率)与波
速的关系(注意多解的问题)。
.
——视频. 波形图——照片
例题1:如图所示,甲为某一波动在t=1.0s时的图像,乙为 参与该波动的P特质殊点点的法振动图像 (1)说出两图中AA'的意义? (2)求该波速v=?求波在某时刻的波形法一: (3)在甲1图、中两画图出先中再找A出经A两'3表.点5示s(时振平的幅衡波位置形和图波。
(4)求再234经、、、经的像过4如路过距沿m3图程.5/时离传s峰运时最s: 间播时间及后动2x方内p波按方.8质t这谷 正向m向v,点两 特 弦;平沿t点然殊 规的,移传所点 律后路因达) 画确播x程此到定并 出方,S,的确 新经'向即和位定 的把移得置其 波位t图动到;移S平。移法
相位对移应0形的。图像。
1.0
.
例区题分2三:种振表源述A:带动细绳上下振动,某时刻 在从绳波上传形到成P点的开横始波计波时,形问如图图图甲乙所中示能表,示规P定点 绳传在从点上播一波在各到个传一质绳周播个点上期到周内绳期向P点振上内上动振Q开运点图动始动开图像计方始像的时计向的是,时是?为,图?正图乙方乙中向中能,能表表从示示波PP 点从在波一传个到周Q点期开内始振计动时图,问像图的图是乙中能表示Q点

物理-06第六章振动与波-新版

物理-06第六章振动与波-新版

3、动力学方程可写成 方根即为角频率。
d2x dt 2

x0 ,
为常系数,其平
第一节 简谐振动
再回顾三个重要的特征量
决定于振动系统的动力学性质,叫做系统的固有角频率。
前述的弹簧振子例子: k m
T 2 m
k
A , 决定于系统的初始条件( t=0 )
xAcost ()
波是振动在空间的传播,同时也是能量的传播。 尽管产生各类振动、波动具体机制不同,但可以
分析研究它们的共同特征、波动方程和普遍性质。 本章主要研究机械振动和机械波,但其中的很多
规律都适用于其他波。
第一节 简谐振动
振动一个物理量随时间 t 作周期性变化:
y(t)y(tT)
“周期性”是这种运动形式的典型特征 机械振动:物体在一定位置附近作来回往复的运动。
系统受周期性外力F=F0sint的作用
f kx F
O fr
x
md dt22 xkxd dxtF0si nt
第三节 阻尼振动 受迫振动 共振 ★共振(Resonance)
当策动力的频率等于振动系统的本征频率时,振幅 A 取
A 极大值,产生共振。
无阻尼
小阻尼
0

第四节 简谐波的产生和传播
1 4
kA 2
EpT 10 T1 2kA2cos2(t)dt
1 4
kA 2
简谐振动系统的势能和动能的平均值,都等于总能量的一半。
第二节 简谐振动的合成
一、相同方向上同频率的简谐振动的合成
声源1
P
声源2
P 点的运动就是两个同方向振动的合成
现在讨论两个角频率都是的、在同方向上的简谐振动的合

《振动和波的能量》课件

《振动和波的能量》课件

振动和波在交叉学科领域的应用
01
总结词
振动和波的应用不仅局限于能 源和环境领域,还涉及到许多 交叉学科领域,如医学、生物 学、物理学等。
02
详细描述
在医学领域,利用振动和波的 特性,开发新型医疗设备和治 疗方法,如超声波碎石、振动 康复治疗等,提高医疗效果和 患者生活质量。
03
总结词
04
交叉学科领域的应用将促进振动 和波技术的多元化发展,为各领 域的科技创新提供新的思路和方 法。
波在通信领域的应用
01
02
无线通信是波在通信领域中 的重要应用之一。无线电波 被广泛用于手机、电视、广 播等通信设备中,实现了信
息的快速传递和交流。
光纤通信是波在通信领域的 另一重要应用。通过光纤传 输光波,可以实现高速、大 容量的数据传输,成为现代 通信网络的主要传输方式之
一。
03
雷达技术也是波在通信领域 中的重要应用之一。雷达通 过发射和接收电磁波,能够 实现对目标物体的探测、定
理,提高了生产效率和产品质量。
输标02入题
振动设备在工程领域中扮演着重要的角色,如振动电 机、振动器、振动台等。它们被广泛应用于各种工程 领域,如建筑、机械、化工等。
01
03
振动控制技术也是工程领域中控制,减少其对工程结构
和设备的影响。
04
振动测试技术是工程中不可或缺的一部分,它能够对 各种工程结构和设备进行振动测试,检测其性能和安 全性。
总结词
振动和波在环境保护领域的应用具有广泛的应用 前景,将为环境保护事业的发展提供新的技术支 持。
详细描述
利用振动和波的传感器技术,开发新型环境监测 设备,如土壤湿度传感器、空气质量传感器等, 实时监测环境参数,为环境保护提供科学依据。

综合题振动和波PPT资料(正式版)

综合题振动和波PPT资料(正式版)

(
B) C
(A) 8m/s,向右传播
(B) 8m/s ,向左传播
(C) 24m/s ,向右传播
(D) 24m/s ,向左传播
·Q ·Q Q· P·
解:若向右传播,画出波形图, S=(n+1/4)
v = λf=24 /(4n+1) C正确 若向左传播,画出波形图,

Q
·
S=(n+3/4)

v = λf=24 /(4n+3) B正确
ΔS=(n+3/4)λ=14m
解:画出符合题意的波形图:
N1
不难看出 T/4=3s ∴ T=12s
1 已知平面简谐波在x轴上传播,原点O的振动图线如图a 所示,t 时刻的波形图线如图b 所示,则 t′=t+0.
5=T (C2. ) T2=4T1 (D) T2= 4 T1
N2
P105/例3.下图是将演示简谐振动图像的装置作变更, 当盛砂漏斗下面的薄木板被匀加速地拉出时,摆动着的漏 斗中漏出的砂在木板上形成的曲线如图示,A 、B、 C、 D、 E均为OO ′轴上的点,AB=S1, BC=S2,摆长为L(可 视作不变)摆角小于5°,则木板的加速度约为多少?
v = λf=24 /(4n+1) C正确
N 和板N 拉动的速度v 和v 的关系为v =2v ,则板N 、 一质点在平衡位置O点附近作简谐振动,它离开O点经第一次通过M点,再经过1s第二次通过M点,再经过
M点,质点的振动周期为
s。
已知平面简1谐波在x轴上传播2 ,原点O的振动图线如图a 所示1,t 时刻的2波形图线如图b 所示,则 t2′=t+0. 1
C.若规定状态c 时t = 0,则图象为③
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8.1.1 基本概念
• 超链接(Hyperlink)
– 超链接是组成网站的基本元素,通过它 可以在网站内部网页或资源之间建立链 接,也可以与其他网站的网页或资源之 间建立链接。 – 超链接是网页的一部分,它记录了链接 目标的URL。当访问者单击已经创建超 链接的文字或图片后,链接目标将自动 打开。
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8.3.1 插入表格
• 向index.html的表格中嵌入两个表格,操作 如下:
① 将光标定位到表格的第一个单元格,插入一个 表格,表格属性为:行数1,列数2,表格宽度 100%,边框粗细1,单元格边距0,单元格间 距1。 ② 将光标定位到表格的第二个单元格,插入一个 表格,表格属性为:行数4,列数2,表格宽度 100%,边框粗细1,单元格边距0,单元格间 距1。 兰州大学信息科学与工程学院
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8.1.1 基本概念
• 统一资源定位地址(Uniform Resource Locator,URL)
– 统一资源定位地址完整地描述Internet上 网页和其他资源的地址,主要用于指明 通信协议和地址,例如 baike./view/1496.htm。 – URL的一般格式为: 协议://IP地址或域名/路径/文件名
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8.1.4 案例介绍
• 案例是一个关于现代诗“再别康桥” 欣赏的网站,网站名称为“zbkq”。
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8.1.4 案例介绍
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8.2 创建和管理站点
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8.2.1 创建本地站点
• 站点就是放置网站文件的一个文件夹 ,每一个网站都要有一个自己的站点 ,以便方便有效地管理站点中的各种 资源。 • 本地站点:在本地开发时使用的文件 夹。
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8.1.1 基本概念
• 超文本(Hypertext)
– 超文本是一种包含网页元素和效果,具有 超链接功能的网状文本。 – 超文本通常使用超文本置标语言(HTML )进行编辑,它能州大学信息科学与工程学院
8.1.2 常用网页制作工具
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8.1.3 Dreamweaver介绍
• Dreamweaver是Adobe公司的集网页 制作和网站管理于一身的可视化网页 编辑器。
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8.1.3 Dreamweaver介绍
• 工作界面
插入工具栏
文档工具栏
文档窗口 浮动面板组 标签选择器 属性面板 状态栏
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8.2.1 创建本地站点
• 创建演示案例的本地站点,操作步骤如下:
① 选择菜单命令【站点】→【新建站点】,弹出 “站点定义向导”对话框,输入站点名称“zbkq”。 ② 单击【下一步】按钮。选择“否,我不想使用服 务器技术”。 ③ 单击【下一步】按钮。选择第一个选项,然后指 定文件存储在本地硬盘的位置为“D:\zbkq”。 ④ 单击【下一步】按钮。从下拉列表框中选择 【无】。 ⑤ 单击【下一步】按钮。 ⑥ 单击【完成】按钮,站点创建完成,站点zbkq将 显示在“文件”面板中。
• 文本编辑器:Notepad、UltraEdit • 可视化网页编辑软件:Dreamweaver、 FrontPage • 图像处理软件:Photoshop、Fireworks • 音频处理软件:Adobe Audition、 GoldWave • 视频处理软件:Adobe Premiere、会声会 影 • 动画制作软件:Flash
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8.2.2 向站点中添加内容
• 向站点中添加网页文件index.html和zzjs.html
① 打开站点zbkq,在面板中单击鼠标右键,从弹出 菜单中选择【新建文件】命令,新建一个网页文件 。 ② 新建网页的默认名称是untitled.html,将 untitled.html命名为index.html。 ③ 使用同样的方法添加网页zzjs.html。 ④ 在index.html上单击鼠标右键,从弹出菜单中选择 【设成首页】命令,将其设置成主页。
第8章 网页制作基础
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8.1 概述 8.2 创建和管理站点 8.3 使用表格布局网页
8.4 编辑网页
8.5 发布站点 8.6 动态网页技术介绍
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8.1 概述
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8.1.1 基本概念
• 网页(Web Page)
– 网页是一种可以在WWW上传输,并能被浏览 器解释和呈现的文件。 – 是网站最基本的组成单位。 – 网页可分为静态网页和动态网页。 – 都可以包含各种视觉动态效果,区别在于客户 端与服务器之间是否发生交互行为 – 静态网页的扩展名通常为.htm或.html等。 – 动态网页的扩展名较多,如.asp、.jsp、.aspx 和.php等。
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8.1.1 基本概念
• 网站(Web Site)
– 网站是相关网页的集合,这些网页之间 通常具有一定的链接关系。网站由域名、 网页和主机空间组成,用户通过浏览网 页来访问网站。 – 如果访问者在浏览器的地址栏里输入网 站的域名或IP地址,浏览器将会自动打 开网站的默认首页(又称主页)。
• 添加文件夹的方法与添加网页的方法类似, 在站点zbkq中添加两个文件夹images和 media。
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8.2.3 管理本地站点
• Dreamweaver 8提 供了强大的站点编 辑和管理功能。 • 选择菜单命令【站 点】→【管理站 点】,弹出“管理 站点”对话框。
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8.3 使用表格布局网页
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8.3.1 插入表格
• 向index.html中插入一个表格,操作步骤如 下:
① 打开index.html。 ② 选择菜单命令【插入】→【表格】,或者在 “插入”工具栏的“常用”选项卡中,单击 “表格”按钮,弹弹出“表格”对话框。 ③ 在“表格”对话框设置行数为2,列数为1, 表格宽度为300像素,边框粗细、单元格边距 和单元格间距均为0。
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