登陆注册
32405600000056

第56章 同情摆与共振

找一根木棍,把它架起来,再用两条同样长的小线分别拴上两个小锁,就做成了两个固有频率相同的摆。用图钉把它们钉在木棍上,等它们静止以后,你轻轻地推一下其中的一个摆,让它自由振动。过一会儿,你会看到另一个摆不推自己振动起来了。

这就是著名的“同情摆”实验。它说明一个物体振动时,可以引起另一个物体的振动。共振是物理学上的一个运用频率非常高的专业术语。共振的定义是两个振动频率相同的物体,当一个发生振动时,引起另一个物体振动的现象。

共振在声学中亦称“共鸣”,它指的是物体因共振而发声的现象,如两个频率相同的音叉靠近,其中一个振动发声时,另一个也会发声。

我们再用小线和小锁做一个摆,摆长不要和那两个相同,挂上它。看!这第三个摆对它们就不那么“同情”了,因为它的固有频率和前两个不相同。

这种“同情”共振在很多场合都是有害的,必须设法防止。例如,有经验的人挑水的时候,总是把两头的绳子放长一些,这样挑起来要稳当些,同时还要在水面上放一片木板。放长了绳子可以使担子的固有频率变小,与人肩头摆动的频率错开;加上木板防止了水和肩头摆动发生共振,避免水溅到桶外。还有火车车轮和车轨缝相撞时也可能引起共振,在制造火车时必须考虑到车厢下弹簧的固有频率,防止发生共振。冲床、汽锤和各种机械在工作时都有一定的频率,工程师在设计厂房和安装设备时,也应当采取措施,避免发生共振。但是,这并不是惟一的办法。

1900年秋,俄国巡洋舰“雷击”号作航行试验。按照设计,这艘军舰的速度可以达到38.9千米/时,发动机的轴每分钟可以转125转。“雷击”号发动机转速达到105转/分的时候,航速刚刚达到33.3千米/时,舰身就发生了剧烈的摇摆,连鱼雷发射管里的鱼雷也给震落到海里。怎么办?舰长当机立断,再提高转速,加快航行,那可怕的摇摆反而平息了下去。原来,105转/分时会发生共振!类似的事件还有不少,有的巨轮就曾因共振而覆没。

现代的许多机器都是可以变速的,当它达到某一转速时就会引起共振,这就是机器转速的“禁区”。为了防止因共振发生事故,我们在开动机器时首先要了解这个转速的“禁区”——临界转速。

我们也可以利用共振。在煤矿工业里常用共振筛来筛分煤炭和碎石。它的基本原理就是利用电动机推动筛子往复振动,为了提高效率,就需要调整策动力的频率和筛子的固有频率,使两者发生共振。

还可以利用共振破冰,为船舶开道。这种破冰船是现代的气垫船,气垫船先“浮”在冰层上行驶,把一部分气垫压到冰层下边,形成一个空气腔,然后利用共振效应,使冰层一触即破。

1980年,我国的青年技术人员在专家指导下,利用共振原理,研究出了木材切削新工艺和新设备。这种设备不用电动机,是以电磁铁为动力,利用机械共振带动刀头切削木材的。他们创制的木工电磁振动刨,不但能平刨普通木材,而且能把极短的木料和极薄的木片刨平,这是手工操作无能为力的。

同类推荐
  • 智商总动员——头脑开窍

    智商总动员——头脑开窍

    智力发展虽有遗传基础,但同时受环境因素的强烈影响。遗传基础只规定了智力发展的可能性,即规定了智力发展的上限和下限,而智力的实际表现则受多种因素影响(如本人的刻苦学习和社会环境等)。因此,后天教育对儿童的智力发展是极为重要的。社会、学校、家庭应协同一致,按儿童身心发育规律进行科学教育。
  • 聪明孩子都在玩的数学游戏

    聪明孩子都在玩的数学游戏

    奇特故事,全新视角,带孩子去数学王国里领略数学的魅力与魔力。这里不再是抽象的图形和数字,每一个数学问题和游戏背后都蕴藏着身边的小故事。让孩子们在读故事中学数学,在学数学中懂道理,日积跬步,孩子的数学思维能力、逻辑分析能力、处理难题能力都会有质的突破。
  • 科普知识百科全书——《农业园艺知识篇》(下)

    科普知识百科全书——《农业园艺知识篇》(下)

    本书结合当前最新的知识理论,根据青少年的成长和发展特点,向青少年即全面又具有重点的介绍了宇宙、太空、地理、数、理、化、交通、能源、微生物、人体、动物、植物等多方面、多领域、多学科、大角度、大范围的基础知识。
  • 神秘的恐龙复活事件

    神秘的恐龙复活事件

    玩转愚人节、辣数流行风、就怕太神秘、宝物不嫌多!“作文之星”闪闪亮,灵感碰撞high翻天!阳光家族作文旋风来袭,再不好好写作文,你就out啦!豪华评审团:阳光姐姐特邀著名儿童文学作家樊发稼、刘崇善、沈石溪、郁雨君、谭旭东、安武林、余雷、孙卫卫、王勇英等全程点评!不怕你学不会,只怕你写太好!《神秘的恐龙复活事件》一书收集了阳光家族“同题作文PK赛”中的优秀文章,共分为四个主题:愚人节,流行风,神秘,宝物。小作者灵感十足,大胆的想象力发挥淋漓尽致,文字形象生动,描写细腻真实,叙述过程中奇思妙语不断,文章或者幽默诙谐,或者笔锋老辣,或者古风浓郁,每一篇作品都令人耳目一新。
  • 儿童职业启蒙120:我的第一本职业体验书

    儿童职业启蒙120:我的第一本职业体验书

    本书紧扣孩子的心理特点,从孩子的视角出发,以五个小伙伴、四个大家庭的生活故事为主,为孩子介绍社会上各式各样的职业。本书分为四个篇章,分别帮助孩子了解各种熟悉的职业、佩服的职业、有趣的职业以及好奇的职业,从而激发孩子的学习兴趣,亲身体验各种职业的乐趣。本书涵盖上百种职业,不仅有妙趣横生的成长故事,而且配有生动有趣的漫画,让孩子在了解职业知识的同时,激发无限的想象力,并且更加充分地认识自我。
热门推荐
  • 再回五等分

    再回五等分

    五年后,曾经爱人的婚礼如期举行,少女回到过去,重新开始……
  • 跨越时空的友情

    跨越时空的友情

    这是我的处女小说,也希望我的脑洞能治愈你们的心情。(关注作者不迷路,嘿嘿(?﹃??))
  • 错爱系列之逐鹿

    错爱系列之逐鹿

    在盛京人人都说鹿秋的命真好,上辈子肯定是做了许多许多大善事,这辈子才会有这么多福报。幼时,孤苦无依流浪遇到了盛京巨富朴老爷,收做了义女,从此享受与本家小姐相同的待遇;双十年华,又天降大运嫁进了盛京少女们纷纷向往的阮相府里;婚后不久,五年前得病痴傻了的阮三少突然好了,又变回了原来的绝世翩翩佳公子……这命是不是真的有那么好,世人又真正看透了几分呢?
  • 绝命禁忌

    绝命禁忌

    民间禁忌,乡野传说,城市怪谈,邪祟之物,纷繁芜杂,在这个社会之中存在着一些非常怪异离奇的现象,但是其中的原因很少有人鲜见,主人公吴颖昊带领众人走上一场绝命的调查之路,揭示一场场映天骗局,同时也揭开尘封多年的往事,也同样的洞察人心险恶,世态炎凉的社会,交织发展的组织,还有一个千年秘宝的传说,内中究竟是什么样的原因,调查深入,真相大白,令人扼腕而叹息……
  • 永恒巫王

    永恒巫王

    地球纪2039年天灾降临宇宙重演诸天大能拼死反抗最终超脱诸天大能因此陨落频死前强行吧万界之心打入洪荒时期一块碎片的地球至此万界融合
  • 失落的文明一

    失落的文明一

    离开地球,踏上寻找外星生命的漫漫旅程,发掘一个又一个神秘的世界
  • 苔丝

    苔丝

    苔丝是个美丽的乡村姑娘,纯洁,善良,又有韧性且善恶分明。由于家境贫穷,给与自己同姓的贵族德伯家打工。结果她被主人家的儿子亚历克·德伯诱奸,并生下了一个私生子。由于这个“罪过”,苔丝很受鄙视。在巨大的压力下,再加上小孩夭折,苔丝离家来到一个牛奶场工作,遇到了牧师的儿妇安吉尔·克莱尔。两人相爱并结婚。但在新婚之夜,苔丝向他坦白了自己的过去,安吉尔竟将她抛弃,独自去了巴西。生活困苦,备受侮辱的苔丝苦等安吉尔回来无果,无奈成为了亚历克的情妇。就在这时,安吉尔抱着忏悔的心情,来到苔丝身边想和她重新在一起。这时苔丝杀死了亚历克。在他们逃亡的途中,苔丝被警察抓到,被判了死刑。
  • TFBOYS你可知风在哭

    TFBOYS你可知风在哭

    相识,相知,相恋,这一切,好像做梦一样,周晨佳,朱璇漓,程子陌,王源,易烊千玺,王俊凯,他们能否把握住自己的爱情?
  • 梦青涩

    梦青涩

    一个女孩儿,缓步走来她的脚步中包含着不属于这个年龄的感觉外人面前她都是坚强的即便哭了也是想去设计别人,甚至是博取同情读到这你们,可能会觉得这就是一个十恶不赦的白莲花这就是一个博取同情的贱人但其实她是温柔的她只不过是因为被伤的太多了而不得不竖起那一身的刺来保护自己而已这样的人,我也不知道该说好还是不好
  • 声讨

    声讨

    那是他自己心里最渴求的虚无。海普要为之声讨的,从来都不是奥塔拉和F.N.中的任意一个……