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為什麽兩個振動頻率相同的物體會共振

這裏有壹些信息

至於為什麽會發生* * *震動,我覺得這是物體之間的屬性。

說不出個所以然,就跟正義壹樣。

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產生* * *振動的重要條件之壹是要有彈性,當物體受到外界頻率時,其頻率應與後者相同或基本相似。壹般來說,宇宙中絕大多數物質都是有彈性的,從行星到原子,幾乎都可以以壹個或多個固有頻率振動。

* * *振動不僅在物理學中使用非常頻繁,而且可以說是宇宙中最常見、最頻繁的自然現象之壹,所以在某種程度上甚至可以說是* * *振動產生了宇宙和世間萬物。沒有* * *振動,就沒有世界。

眾所周知,宇宙是在劇烈的大爆炸後形成的。而大爆炸的根本原因之壹就是* * *振動。當宇宙還處於混沌奇點時,它就開始振蕩。起初,這種振蕩非常微弱。漸漸的,振蕩的頻率越來越強,並引起* * *震動。終於,在* * *震動和膨脹* * *的作用下,壹聲驚天動地的巨響,宇宙在瞬間迅速膨脹擴張。然後產生了太陽、月亮、星星,於是地球上就有了太陽、月亮、河流、江河,植物繁盛,動物飛來飛去。

* * *振動不僅創造了宏觀宇宙,微觀物質世界的產生也與* * *振動密切相關。從電磁頻譜來看,微觀世界的核、電子、光子等物質的能量都是以漲落的形式傳遞的。宇宙誕生初期的化學元素也可以說是* * *振動合成產生的。有些粒子小得不可思議,卻能在* * *振動的作用下,在100萬億分之壹秒的瞬間相互結合,於是產生了新的化學元素。因為宇宙中這些粒子的產生與* * *振動密切相關,所以粒子物理學家常把粒子稱為“* * *振動體”。

既然* * *振動是宇宙中所有物質運動的普遍規律,而人和其他生物也是宇宙中的物質,當然,* * *振動在這些生命中也是常見的。

除了呼吸、心跳、血液循環等。,人有自己的自然頻率,思維活動時產生的腦電波也會振動。類似的振動現象在其他動物中也很常見。我們喉嚨之間的每壹次顫動,都是因為與空氣的振動,形成音節,形成句子語言,讓我們用這些語言表達感情,進行社會交往。

許多動物還有其他形式的振動。炎熱的中午,知了發出“知了,知了”的聲音;在寧靜的夜晚,蟋蟀發出嘶嘶聲。還有大肚子蚱蜢不知疲倦的鳴叫。雖然這些昆蟲的音調差別很大,但它們之間的相似之處都是基於* * *振動的原理,都是通過用空氣摩擦身體的某個部位來發出聲音。除了昆蟲,鳥類也是熟練運用* * *振動演奏生命之歌的高手。他們用* * *振動發出的醇厚委婉的歌聲,是大自然中生命大合唱中最美的聲音和旋律。所以可以說,如果沒有* * *振動,這個世界會失去多少聲音,地球會變得多麽死氣沈沈!

事實上,更重要的是,* * *振動可以充當地球生命的保護者。眾所周知,紫外線是太陽發出的壹種射線。如果它們大規模入侵地球,人類和各種生物都會受到極大的傷害,因為過量的紫外線會嚴重損害生物的功能。但是不用擔心,我們的大氣中有臭氧層,正是它們借助振動的力量阻止了紫外線直射進來。當紫外線穿過大氣層時,臭氧層的振動頻率正好可以和紫外線壹起振動,所以這種振動吸收了大部分的紫外線。所以,* * *振動可以讓大氣中的臭氧層像防曬霜壹樣,保證我們不會受到輻射的傷害。

除此之外,* * *振動還可以讓地球保持壹個合適的溫度,為地球上的生命創造壹個適宜的生長環境。因為盡管有臭氧層的攔截和追擊,仍有少部分紫外線能夠成功突破層層防禦,到達地球表面。這部分紫外光被地球吸收後,能量降低,變成紅外光,重新擴散到大氣中。而紅外線的熱量正好可以和二氧化碳壹起振動,然後被“保留”在大氣中,讓大氣保持壹定的溫度,讓萬物在溫暖溫暖的環境中生長。

俗話說,萬物生長靠太陽。其實也可以說萬物生長靠的是振動。因為我們熟悉植物的光合作用,葉綠素隨著壹些可見光振動,吸收陽光,產生氧氣和養分。所以沒有振動,植物就無法生長,人類和很多動物就會失去食物來源。也就是說,沒有振動,地球上的生命是無法長期存在的。

* * *甄也是壹位神奇的畫家,善於運用色彩和色調,神奇地把我們看到的壹切都染上色彩,讓我們的世界變得五彩繽紛。鈉光是黃色的,因為鈉原子的振動產生黃光。汞原子的振動發出藍光。氖原子發出的振動到達妳的眼睛時會變成紅色。在地面上,* * *振動也把所有的物體染成了各種顏色,從花到水果。紅蘋果吸收了陽光中我們稱之為藍光和綠光的振動頻率,所以我們看到的是鮮紅和令人垂涎的。綠葉中葉綠素分子的振動頻率在太陽的紅光和藍光範圍內,所以* * *振動“腐蝕”了這兩種顏色,只把綠色反射到我們的眼睛裏,所以葉子看起來生機勃勃,呈濃密的綠色或淺綠色。是同壹片葉子。到了秋天,它被* * *的震動“腐蝕”了卻是綠色的,於是反射出黃色或紅色,反映出秋天的蒼涼和憂傷。就是那種因為震動而紅橙黃綠藍紫的虛幻彩虹。所以,我們的生活有如此美麗迷人的花朵,絢麗多彩,燦爛輝煌,都是拜* * * *的振動所賜。

* * *振動也能毀滅世界

任何事情都有兩面性,* * *震動對我們來說不完全是好消息,但也是非常有害的。

說到* * *震動的危害,人們最熟悉並舉出以下例子:18世紀中葉,壹群士兵在指揮官的指揮下,邁著雄壯而整齊劃壹的步伐走過法國昂熱的壹座橋,行至橋中央時,橋突然強烈震動,最終斷裂坍塌,造成多名官兵和市民落水身亡。經查,是* * *造成了悲劇!因為旅裏的戰士去急行軍的時候,壹個頻率正好和橋的固有頻率重合,加強了橋的震動。當它的振幅達到最大值,直到超過橋的耐壓時,橋就斷了。類似的事件也發生在俄羅斯和美國。鑒於此,後來很多國家的軍隊都有這樣的規定:壹大群人過橋時,要換成齊步走。

對於這座橋來說,能打破它的不僅僅是大隊人馬沈重而整齊的腳步,看似虛無的風也能對它構成威脅。1940年,美國860米塔科姆大橋因強風引起的* * *震動而倒塌。雖然當時的風速小於設計風速限值的1/3,但橋梁實際抗* *振強度不合格,導致了事故的發生。每年肆虐沿海地區的熱帶風暴也是借助* * *,將房屋和農作物摧毀。近幾十年來,美國、歐洲等國家和地區多次發生高層建築因強風引起的* * *振動而劇烈搖晃的事件。

也正是因為振動的力量,巨大的冰川才可以被“溫柔”的海浪劈開。甚至高達數百米的巨浪也經常出現在美國阿拉斯加的利杜亞灣,因為* * *震動在其中發揮了巨大作用。因為這個海灣的* * *震動太厲害了,很多水手都對這個海灣“敬而遠之”。

給人類造成重大人員傷亡和財產損失的地震,也有* * *振動的“鬼影”:當地地殼中的壹個板塊斷裂時,產生的波頻會傳到地面,與建築物發生強烈的* * *振動,從而造成房屋毀壞、人員死亡的悲劇。

其實* * *震動的危害程度和範圍遠不止於此。壹定頻率的持續聲音會打碎玻璃。由於振動,機器的操作可能會損壞機架。山上壹聲大喊,瞬間就能引起山頂積雪震動,引發大雪崩。如果壹輛行駛中的汽車的轉動周期剛好與彈簧的自然節奏同步,那麽* * *震動就能使汽車失去控制,從而導致汽車被毀。

人們在生活和生產中會接觸到各種振動源,這些振動可能對人體有害。科學測試表明,人體不同部位有不同的固有頻率,如眼球的固有頻率最多在60 Hz左右,顱骨的固有頻率最多在200 Hz左右。整體看人體,如果水平方向的固有頻率約為3-6 Hz,垂直方向的固有頻率約為48 Hz。因此,離振動源非常近的操作人員,如拖拉機司機、風鎬、鐵鍬、電鋸和泥鏟的操作人員,應盡量避免這些振動源的固有頻率和人體相關部位的振動。而且為了保證工人的安全和健康,有關部門也做了相應的規定,要求用手操作的各種振動機械的頻率必須大於20 Hz。

對人危害特別大的是次聲波產生的* * *振動。次聲波是壹種聲波,每秒振動很小,我們的耳朵聽不到。次聲波的聲音頻率很低,壹般在20 MHz以下,但是波長很長,不容易減弱。天然的太陽磁暴、咆哮的海浪、雷電、氣壓突變、火山爆發;軍用原子彈、氫彈爆炸試驗、火箭發射、飛機飛行等。,可以產生次聲波。在我們的工作、學習、生活的周圍,有很多可以產生次聲波的小功率設備,比如鼓風機、引風機、壓縮機、真空泵、柴油機、電風扇、車輛發動機等等。次聲波的這種神奇功能也引起了軍事專家的極大關註。壹些國家利用次聲的性質研制了次聲武器,次聲槍和炸彈也研制出來了。無論是次聲波槍還是次聲波彈,頻率為16-17 Hz的次聲波與人體內的某些器官壹起振動,使受害者的器官變形、移位或出血,從而達到殺敵的目的。現代科學研究證明,頻率為16-17赫茲的大量次聲波會引起人體難以忍受的顫抖,導致視力障礙、定向障礙、惡心等癥狀,甚至內臟損傷或破裂,可導致死亡。這種次聲波武器可以說是人類利用振動來傷害自己的壹種技術極致。

巧妙地消除* *振動的危害

* * *振動給人們帶來意想不到的災難。那麽,人們能消除這些災難嗎?所以人們通過實踐總結出了很多消除* * *振動的方法。

根據歷史記載,中國晉代有人對* * *振動現象作出了正確的解釋,他們已經能夠充分認識到,防止* * *振動的最好方法是改變物體的固有頻率,使其與外力的頻率相差越大越好。

在古代,有壹個關於人們如何巧妙地消除振動的有趣故事。唐朝時,洛陽某寺僧房裏掛著的壹件樂器,經常無緣無故自動響起,於是僧人們驚恐成疾,四處求治無效。他有個朋友是朝鮮負責音樂的官員,聽到消息就去看他了。這時,我剛好聽到殿中鐘聲響起,樂器又響了。於是朋友說:我能治好妳的病,因為我找到了妳生病的根源。我看到壹個朋友找了壹個鐵銼,在樂器上磨了幾下,樂器就再也不會自動發聲了。朋友解釋說,這個樂器符合寺廟裏鐘聲的* * *振動頻率,所以鐘聲壹響,樂器就會相應地響。現在,把樂器稍微銼壹下,就會改變它的固有振動頻率,它就不會再隨著太陽穴的鐘聲響起來了。和尚恍然大悟,原來病治好了。

今天,人類有各種更先進的方法來應對振動的危害。比如,人們經常在電影院、影城等隔音要求高的地方安裝壹些海綿、塑料泡沫或窗簾,使聲音的頻率不能隨這些柔軟的物體振動,而是被它們吸收。再如電機要安裝在水泥澆築的基礎上,與大地牢固連接,或安裝在較重的底盤上,以增加基礎部分的固有頻率,從而增加與電機振動頻率(驅動力頻率)的差值,防止基礎振動。

街上的行人,車輛的噪音,機器的隆隆聲——這些持續不斷的噪音不僅影響了人們的正常生活,也損害了人們的聽力。於是人們發明了消聲器,它是由壹個有許多小孔的孔板和壹個空腔組成的。當噪聲頻率與消聲器的固有頻率相同時,會隨著小孔內的空氣柱劇烈振動。這樣,相當壹部分噪音在震動時可以被“吞噬”,也可以轉化為熱能利用。

用振動能量帶來快樂。

其實中國人對* * *振動的使用可以追溯到很久以前。

早在戰國初期,當時的人們就發明了各種* * *警報器來探測敵情。墨子碑學記載了其中的幾條:

在城墻下每隔壹段距離挖壹個深坑,坑內埋壹個容量為70-80升的陶甕,甕口用皮革覆蓋。這樣,壹個* * *蜂鳴器實際上就做好了。讓聽力聰明的人躺在這個蜂鳴器上聽動靜。當敵人挖地道攻城時,不僅能探測到,還能根據每個罐子的響度差異識別敵人的方向和距離。還有壹種方法是在同壹個深坑裏埋兩個蓋著皮的壇子,兩個壇子相隔壹定距離,根據兩個壇子的響度差就可以判斷敵人的方向。

以上方法歷代兵家都有使用。明朝著名抗日軍人戚繼光就用上述方法聽敵人挖地道的聲音。即使在本世紀的壹些現代戰爭中,許多國家和民族仍繼續采用這些方法。

中國古代發明了另壹種更輕、更簡單、更實用的樂器。比如唐朝的軍隊裏,有壹種皮制的軍枕,叫“空葫蘆”,是那些聽覺靈敏,在宿營時警覺性較高的士兵用來睡覺的。“凡人馬行三十裏,東西南北皆聞。”當聲音通過地面傳播到空腔時,在空腔處產生混響,就可以知道敵人有多遠。值得壹提的是,這種用竹筒聽地聲的方法,就是現代醫用聽診器的起源。

宋代科學家沈括巧妙地利用* * *振動原理,設計了壹個在弦上跳舞的小人形:先根據普通演奏的需要,調整壹架鋼琴或豎琴的琴弦,再剪壹些小紙人夾在每根弦上。當壹根沒有托住紙人的弦被彈奏時,隨之振動的弦上的紙人會隨著音樂跳起舞蹈。這項發明比西方同類發明早了幾個世紀。

在現代,隨著科學技術的發展和對振動研究的深入,振動在我們的社會和生活中“振蕩”得越來越頻繁、越來越緊密。

弦樂器中的* * *聲,收音機中的電共鳴等。,就是讓系統的固有頻率與驅動力的頻率相同,產生* * *振動。我們在施工現場經常可以看到,在澆築混凝土墻體或樓板時,施工人員總是在澆築混凝土的同時使用振動器進行振動,以提高質量,使混凝土因振動而變得更緊密、更堅固。此外,還有粉碎機、振動計、電動振動泵、測速儀等。都是利用* * *振動現象來工作的。

進入20世紀後,微波技術取得了巨大的進步,將我們人類的生活帶入了壹個全新的、更加神奇的領域。而微波技術是壹種非常巧妙地利用* * *振動的技術。微波技術不僅廣泛應用於電視、廣播、通信等領域,而且“走進房間”,與人們的日常生活越來越密切相關。微波爐是振動技術家庭應用的最好體現。頻率約為2500赫茲的電磁波稱為“微波”。食物中水分子的振動頻率與微波幾乎相同。微波加熱食物時,在爐內產生強烈的振蕩電磁場,使食物中的水分子受迫振動,產生* * *振動,將電磁輻射能量轉化為熱能,從而使食物的溫度迅速升高。微波加熱技術是針對物體內部的壹體化加熱技術,與以往從外部加熱物體的方式完全不同。它是壹項先進的技術,大大提高了加熱效率,非常有利於環境保護。

壹個人的生命離不開音樂的“沐浴”和“滋潤”,優美曼妙的音樂也包含著顫動的“精神”。專家認為,音樂的頻率、節奏和有規律的聲波振動是壹種物理能量,適度的物理能量會引起人體組織和細胞的和諧振動。這種聲波引起的震動會直接影響人的腦電波、心率、呼吸節奏等。,並使細胞體微微顫動,使人感到舒適愜意。節奏的變化會讓人感覺很舒服。它激活體內細胞,加速血液流動,在身體層面激活人的生命潛能。人們還發現,當人處於優美宜人的音樂環境中時,可以提高精神系統、心血管系統、內分泌系統和消化系統的功能,促進壹種健康活性物質的分泌,提高大腦皮層的興奮度,振奮人的精神,陶冶和升華人的心靈。因此,人們開始利用音樂產生的* * *振動來緩解人們因各種因素引起的緊張、焦慮、抑郁等不良心理狀態,它還可以用來治療壹些心理和生理疾病。

我們知道,粒子加速器對於物理學的研究和發展非常重要,用“登峰造極”來形容粒子加速器對* * *振動的應用壹點也不為過。在粒子物理的基本小宇宙中,每壹種能量都有對應的頻率,反之亦然。這是壹個自然的物質互補原理,既有波的特性,又有粒子的特性。物質有頻率是因為它的波動性。粒子加速器就是利用這樣壹種* * *振動原理,將許多小“漣漪”疊加在壹起,產生壹個大“峰”,可以將電子或質子推到接近光速,在高速碰撞下產生粒子。

總之,振動不僅是壹個客觀存在,也是壹個有待進壹步探索的科技領域。* * *振動技術廣泛應用於機械、化學、力學、電磁學、光學與分子、原子物理、工程技術等幾乎所有科技領域。比如音響設備中的喇叭錐的振動,各種弦樂器中* * *共鳴箱中音腔的振動,都是利用了“機械* * *振動”;電磁波的接收和發射利用“電磁振動”;激光的產生采用“光學* * *振動”;醫療技術已經非常普及“核磁共振”等等。在21世紀以來信息技術、基因科學、納米材料、航空航天高科技蓬勃發展的浪潮中,振動技術得到了廣泛的應用。而且隨著科學的發展,可以預見* * *震動會對我們的社會產生更大的“震動”。