什么是共振?

为什么一队士兵在坚固的桥上整齐地走会导致桥坍塌?

第1个回答  推荐于2019-10-14

共振是指一物理系统在特定频率下,比其他频率以更大的振幅做振动的情形;此些特定频率称之为共振频率。简单的说是一个物体发生振动引起其他物体的振动,在共振频率下,很小的周期振动便可产生很大的振动,因为系统储存了动能。

当阻力很小时,共振频率大约与系统自然频率或称固有频率相等,后者是自由振荡时的频率。

扩展资料:

预防共振的方法

到了今天,人类对付共振危害的方法更是多种多样和更加先进。例如:人们在电影院、播音室等对隔音要求很高的地方,常常采用加装一些海绵、塑料泡沫或布帘的办法,使声音的频率在碰到这些柔软的物体时,不能与它们产生共振,而是被它们吸收掉。

又如电动机要安装在水泥浇注的地基上,与大地牢牢相连,或要安装在很重的底盘上,为的是使基础部分的固有频率增加,以增大与电机的振动频率(驱动力频率)之差来防止基础的振动。

大街上的行人、车辆的喧闹声、机器的隆隆声——这些连绵不断的噪声不仅影响人们正常生活,还会损害人的听力。于是人们发明了一种消声器,它是由开有许多小孔的孔板和空腔所构成,当传来的噪声频率与消声器的固有频率相同时,就会跟小孔内空气柱产生剧烈共振。

这样,相当一部分噪声能在共振时被“吞吃”掉,而且还能够转变为热能来进行使用。

参考资料:共振_百度百科

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第2个回答  推荐于2019-08-04

1、共振(resonance)是物理学上的一个运用频率非常高的专业术语,是指一物理系统在特定频率下,比其他频率以更大的振幅做振动的情形;这些特定频率称之为共振频率。

在共振频率下,很小的周期振动便可产生很大的振动,因为系统储存了动能。当阻力很小时,共振频率大约与系统自然频率或称固有频率相等,后者是自由振荡时的频率。

自然中有许多地方有共振的现象如:乐器的音响共振、太阳系一些类木行星的卫星之间的轨道共振、动物耳中基底膜的共振,电路的共振等。人类也在其技术中利用或者试图避免共振现象。

2、因为大队士兵齐步走时,产生的一种频率正好与大桥的固有频率一致,使桥的振动加强,当它的振幅达到最大限度直至超过桥梁的抗压力时,桥就断裂了。

扩展资料:

1、共振危害的预防方法:

到了今天,人类对付共振危害的方法更是多种多样和更加先进。例如:人们在电影院、播音室等对隔音要求很高的地方,常常采用加装一些海绵、塑料泡沫或布帘的办法,使声音的频率在碰到这些柔软的物体时,不能与它们产生共振,而是被它们吸收掉。

又如电动机要安装在水泥浇注的地基上,与大地牢牢相连,或要安装在很重的底盘上,为的是使基础部分的固有频率增加,以增大与电机的振动频率(驱动力频率)之差来防止基础的振动。

大街上的行人、车辆的喧闹声、机器的隆隆声——这些连绵不断的噪声不仅影响人们正常生活,还会损害人的听力。于是人们发明了一种消声器,它是由开有许多小孔的孔板和空腔所构成,当传来的噪声频率与消声器的固有频率相同时,就会跟小孔内空气柱产生剧烈共振。

这样,相当一部分噪声能在共振时被“吞吃”掉,而且还能够转变为热能来进行使用。

2、共振的应用(检测技术)

冲击测试:

最常用的方法是用一个物品敲击机器,测量机器的反应,得到共振频率。因为很小冲击力就能激起宽范围的频率,这个方法是很有效的。

使用该技术时,敲击机器结构的不同部位是很重要的,因为结构共振频率在同一个点采集,不同部位敲击得到的。当识别机器共振频率时,动力部位和传动部位都应敲击。使用这种方式时,机器必须停机。这样就能轻松的识别设备的自然频率。

启停机测试:

在设备转轴上贴上反光带,这样启停机过程中,就能得到相位。可以看到整个过程的幅值和相位变化。设备启停机过程中,使用峰值保持方式记录振动值。如果没有共振,振动幅值以一定比率下降。

如果某转速下出现振动峰值且相位变化180度,就显示了设备有共振频率。这个共振频率是相位90度处。

参考资料:百度百科—共振

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第3个回答  推荐于2019-08-27

共振是指一物理系统在特定频率下,比其他频率以更大的振幅做振动的情形。

当产生共振时,很小的周期振动就可以产生非常大的振动,所以当一队士兵在坚固的桥上整齐地走时,士兵走路的振动频率和桥的固有频率相同,便产生了共振,系统便存储了动能,这导致了桥所承受的力变大,最终桥承受不住就坍塌。

扩展资料:

共振是物理学上的一个运用频率非常高的专业术语。共振是指机械系统所受激励的频率与该系统的某阶固有频率相接近时,系统振幅显著增大的现象。共振时,激励输入机械系统的能量最大,系统出现明显的振型称为位移共振。

自然中有许多地方有共振的现象如:乐器的音响共振、太阳系一些类木行星的卫星之间的轨道共振、动物耳中基底膜的共振,电路的共振等。人类也在其技术中利用或者试图避免共振现象。

共振的危害案例:

1、桥梁倒塌

2、地面共振

3、机器损坏

4、次声波共振

参考资料:百度百科-共振

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第4个回答  推荐于2019-09-11

共振,是物理学上的一个运用频率非常高的专业术语,是指一物理系统在特定频率下,比其他频率以更大的振幅做振动的情形,这些特定频率称之为共振频率。

导致桥坍塌的原因是在共振频率下,很小的周期振动便可产生很大的振动,系统储存了动能。这个动能是随着士兵数量的增加而变的很大,他们给桥的压力超过的桥的最大承受力,导致了坍塌。

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共振效应的危害:

1、地面共振

当直升机在地面工作时,受到外界振动后,旋翼桨叶运动偏离平稳位置,如旋翼以后退型摆振运动,这时桨叶重心偏离旋转中心,旋翼重心的离心激振力,激起机身在起落架上的振动;机身振动反馈于旋翼的摆振运动,对旋翼起支持激振的作用,形成一闭环系统,使得旋翼摆振运动越来越大。

当旋翼后退型频率与机身在起落架上的某一模型的频率相等或接近时,系统的阻力又不足以消耗它们相互激励的能量,这时整个系统的振动就会是不稳定的,振动幅度(振幅)将越来越大,直到直升机毁坏才告终,即出现了地面共振。

2、机器损坏

机床运转时,运动部分总会有某种不对称性,从而对机床的其他部件施加周期性作用力引起这些部件的受迫振动,当这种作用力的频率与机床的固有频率接近或相等时,会发生共振,从而影响加工精度,加大机械钢铁的疲劳破坏,加大机械的损害力度。

3、次声波共振

对人危害程度尤为厉害的是次声波所产生的共振。次声波是一种每秒钟振动很少、人耳听不到的声波。次声波的声波频率很低,一般均在20赫兹以下,波长却很长,不易衰弱。

现代科学研究已经证明,大量发射的频率为16至17赫兹的次声波会引起人体无法忍受的颤抖,从而产生视觉障碍、定向力障碍、恶心等症状,甚至还会出现可导致死亡的内脏损坏或破裂。这种次声波武器可以说是人类运用共振来危害人类自己的一种技术上的极致 。

参考资料:百度百科--共振

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第5个回答  推荐于2019-10-24

共振的概念:

共振是指一物理系统在必须特定频率下,相比其他频率以更大的振幅做振动的情形;这些特定频率称之为共振频率。

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,比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。在电学中,振荡电路的共振现象称为“谐振”。

一般来说一个系统(不管是力学的、声响的还是电子的)有多个共振频率,在这些频率上振动比较容易,在其它频率上振动比较困难,我们常研究低范围的系统频率。假如引起振动的频率比较复杂的话(比如是一个冲击或者是一个宽频振动)一个系统一般会“挑出”其共振频率随此频率振动,事实上一个系统会将其它频率过滤掉。

振荡强度是振幅的平方。物理学家一般称这个公式为洛伦兹分布,它在许多有关共振的物理系统中出现。也是一个与振荡器的阻尼有关的系数。阻尼高的系统一般来说有比较宽的共振频率带,共振频率带也称为带宽。

共振案例分析

19世纪初,一队拿破仑士兵在指挥官的口令下,迈着威武雄壮、整齐划一的步伐,通过法国昂热市一座大桥。快走到桥中间时,桥梁突然发生强烈的颤动并且最终断裂坍塌,造成许多官兵和市民落入水中丧生。

造成这次惨剧的罪魁祸首,正是共振!因为大队士兵齐步走时,产生的一种频率正好与大桥的固有频率一致,使桥的振动加强,当它的振幅达到最大限度直至超过桥梁的抗压力时,桥就断裂了。类似的事件还发生在俄国和美国等地。有鉴于此,所以后来许多国家的军队都有这么一条规定:大队人马过桥时,要改齐走为便步走。

对于桥梁来说,不光是大队人马厚重整齐的脚步能使之断裂,那些看似无物的风儿同样也能对之造成威胁。1940年,美国的全长860米的塔柯姆大桥因大风引起的共振而塌毁,尽管当时的风速还不到设计风速限值的1/3,可是因为这座大桥的实际的抗共振强度没有过关,所以导致事故的发生。

每年肆虐于沿海各地的热带风暴,也是借助于共振为虎作伥,才会使得房屋和农作物饱受摧残。因为风除了产生沿着风向的一个风向力外,还会对风区的构筑物产生一个横力,而且风在表面的漩涡在一定条件下产生脱落,从而对构筑物产生一个震动。要是风的横力产生的震动频率和构筑物的固定频率相同或者相近时,就会产生风荷载共振。

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预防方法

人类对付共振危害的方法有多种多样。例如:人们在电影院、播音室等对隔音要求很高的地方,常常采用加装一些海绵、塑料泡沫或布帘的办法,使声音的频率在碰到这些柔软的物体时,不能与它们产生共振,而是被它们吸收掉。

又如电动机要安装在水泥浇注的地基上,与大地牢牢相连,或要安装在很重的底盘上,为的是使基础部分的固有频率增加,以增大与电机的振动频率(驱动力频率)之差来防止基础的振动。

大街上的行人、车辆的喧闹声、机器的隆隆声——这些连绵不断的噪声不仅影响人们正常生活,还会损害人的听力。于是人们发明了一种消声器,它是由开有许多小孔的孔板和空腔所构成,当传来的噪声频率与消声器的固有频率相同时,就会跟小孔内空气柱产生剧烈共振。这样,相当一部分噪声能在共振时被“吞吃”掉,而且还能够转变为热能来进行使用。

参考资料:

百度百科-共振




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