来自河南的一位物理老师在公园散步的时候,遇到了一支"暴走团",在经过他的初步估算,这支"暴走团"在经过前方的桥梁时候极其容易引起共振,从而使桥梁坍塌,存在很大的安全隐患.在他的建议下,已经有三支类似的队伍改道,选择其他的路线.这位物理老师也因为此举纷纷被网友们点赞.
河南物理老师
那么到底什么是共振现象?什么情况下才能产生呢?共振又有什么神奇的地方让"暴走团"们改道呢?今天我们就一起用科学的目光走进共振现象.
什么是共振?
从物理学专业角度来讲,共振是指在物体特定的频率下,以更大的振幅做振动的运动,而特定的频率被称为共振频率.通俗的来讲就是节奏一致就可能引发共振现象.
其实共振在不同的领域有着不同的称谓,比如说在声学之中科学家们将共振称为共鸣,当两个频率相近的音叉(一个让它振动,一个保持静止),静止的音叉也会振动发生.
在了解完共振的含义之后,我们很容易的就知道什么情况下会产生共振:物体的振动频率相同(即内部微小粒子的节奏一致)一个物体的振动会引发另一个静止物体的振动.这也是为什么上面的那位物理老师会在看到"暴走团"时往共振方面想的缘故.
共振的危害及应用
共振是一件很头痛的事情,尤其是对桥梁学家们来说.关于共振和桥梁还有一个有趣的故事:19世纪的时候人们对共振还不是这么了解,法国的士兵在军官的命令迈着有节奏的军步通过一座大桥,当士兵们走到一半的时候桥梁断裂了,罪魁祸首就是共振.
按照刚才共振的定义来看士兵们走路的步伐正好和这座桥梁的频率一致,使得产生共振超出桥梁承压范围因此坍塌.
有了这样的教训,以后各国军队在经过桥梁的时候都会变正步为齐步,小心翼翼的通过生怕招惹出共振这个敌人.
共振的危害远不止于此,它对于人体都会产生致命的危害,次声波共振会引起人体无法忍受的颤抖,从而失去正常的运动能力,更有甚者会直接刺碎心脏一击毙命.
共振对庞然大物都有着有效的影响,它可以将停在地面上的直升飞机破坏.
但是任何事物都有它的两面性共振也不例外,在共振应用方面,早在几千年前我们的先辈就发现了共振现象,先辈们利用共振的特点制作出共鸣器用来检测敌情.方法很简单就是将几十个陶罐蒙上皮革,每个一段距离就埋下几个,当敌人来犯时,耳力敏锐的人就能够听到共鸣器的示警.
在现代社会共振大多数情况下被应用于军事武器制造以及医疗检查方面(核磁共振等).
如何预防共振?
人们在对付共振的没有过多的办法,一般以预防为主,仍然是根据共振产生的原因,改变物体间的振动频率使其两者不再接近.比如在运输的物体上加装海绵等软性纤维来吸收产生的频率等.
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