物體的共振 由物理網(wǎng)資料整理
任何物體產(chǎn)生振動(dòng)后，由于其本身的構(gòu)成、大小、形狀等物理特性，原先以多種頻率開(kāi)始的振動(dòng)，漸漸會(huì)固定在某一頻率上振動(dòng)，這個(gè)頻率叫做該物體的“固有頻率”，因?yàn)樗c該物體的物理特性有關(guān)。當(dāng)人們從外界再給這個(gè)物體加上一個(gè)振動(dòng)(稱(chēng)為策動(dòng))時(shí)，如果策動(dòng)力的頻率與該物體的固有頻率正好相同，物體振動(dòng)的振幅達(dá)到最大，這種現(xiàn)象叫做“共振”。物體產(chǎn)生共振時(shí)，由于它能從外界的策動(dòng)源處取得最多的能量，往往會(huì)產(chǎn)生一些意想不到的后果。
18世紀(jì)中葉，法國(guó)昂熱市一座102米長(zhǎng)的大橋上有一隊(duì)士兵經(jīng)過(guò)。當(dāng)他們?cè)谥笓]官的口令下邁著整齊的步伐過(guò)橋時(shí)，橋梁突然斷裂，造成226名官兵和行人喪生。究其原因是共振造成的。因?yàn)榇箨?duì)士兵邁正步走的頻率正好與大橋的固有頻率一致，使橋的振動(dòng)加強(qiáng)，當(dāng)它的振幅達(dá)到最大以至超過(guò)橋梁的抗壓力時(shí)，橋就斷了。類(lèi)似的事件還發(fā)生在俄國(guó)和美國(guó)等地。鑒于成隊(duì)士兵正步走過(guò)橋時(shí)容易造成橋的共振，所以后來(lái)各國(guó)都規(guī)定大隊(duì)人馬過(guò)橋，要便步通過(guò)。
在我國(guó)的史籍中也有不少共振的記載。唐朝開(kāi)元年間，洛陽(yáng)有一個(gè)姓劉的和尚，他的房間內(nèi)掛著一幅磬，常敲磬解煩。有一天，劉和尚沒(méi)有敲磬，磬卻自動(dòng)響起來(lái)了。這使他大為驚奇，終于驚擾成疾。他的一位好朋友曹紹夔是宮廷的樂(lè)令，不但能彈一手好琵琶，而且精通音律(即通曉聲學(xué)理論)，聞?dòng)嵡皝?lái)探望劉和尚。經(jīng)過(guò)一番觀察，他發(fā)現(xiàn)每當(dāng)寺院里的鐘響起來(lái)時(shí)，和尚房里的磬也跟著響了。丁是曹紹夔拿出刀來(lái)把磬磨去幾處，從此以后就不再自鳴了。他告訴劉和尚，這磬的音律(即現(xiàn)在所謂的固有頻率)和寺院的鐘的音律一致，敲鐘時(shí)由于共振，磬也就響了。將磬磨去幾處就是改變它的音律，這樣就不會(huì)引起共鳴。和尚恍然大悟，病也隨之痊愈了。
登山運(yùn)動(dòng)員登山時(shí)嚴(yán)禁大聲喊叫。因?yàn)楹敖新曋心骋活l率若正好與山上積雪的固有頻率相吻合，就會(huì)因共振引起雪崩，其后果十分嚴(yán)重
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