共振是物理学上的专业术语,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,当能量到达一定程度,便可发生物理性损坏。
共振的威力
自然界中的共振现象很多,比如登山运动员登山时也是严禁大声喊叫的,因为喊叫声中可能有某一频率正好与山上积雪的固有频率相同,可能就会因共振引起雪崩。
法国拿破仑时期,一队士兵在军官引导下,迈着整齐划一的步伐通过一座大桥。这座大桥十分坚固。队伍走到一半,大桥却瞬间崩塌了。一时间人仰马翻,纷纷落水。他们刚开始以为是敌人的破坏,后来调查后才发现是共振现象在作怪。
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。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。
下面是两个自然力量导致桥面共振
一,1940年美国塔柯姆大桥共振
风吹过大桥,地面也是有震动的。这边一点那边一点每一天一点不断的积累和放大而已。当超过临界点之后桥就开始摇摇晃晃。
历史上有个著名的工程事故,就是1940年美国塔柯姆大桥共振,这是一座1800米的吊桥,耗时两年建成,却没想到被每秒19米的风速被“吹倒了”当时的监控可以看到这座桥在经历了剧烈的摇晃中,分崩离析,直接解体。
二,俄罗斯伏尔加大桥蛇形共振
如果说上述拉索式吊桥被风吹导致共振还可以理解,而且上世纪桥梁建造技术还不够成熟。但下面这座大桥可久匪夷所思了,因为这座大桥是全钢结构的水泥桥墩式结构。这就是发生在2010年的俄罗斯的伏尔加大桥。
当时桥上有很多正常行驶的车辆,司机们开车经过大桥时,桥面突然开始剧烈晃动,大桥一段接着一段,上上下下,摇个不停,摇摆幅度可达一米,此时场景就像海上惊涛骇浪的船只一样,整座大桥发出震耳欲聋的声音,
事后一名司机称:“当时我的车就像一个被弹起的球一样。”另一名司机安德烈表示:“当时我的第一个感觉是,我的车轮在不同的方向。然后我看着附近的车辆,大家都在上上下下晃动。”
数十辆正在桥上行驶的车辆有惊无险,警方迅速封闭了桥上和水上交通。而后这段令人震惊的视频迅速传播开来。至今没有弄清原因是什么,网上各种猜测分析不断涌现,还有人说当时有ufo出现在大桥附近。
大桥并未损伤
更让人难以置信的是伏尔加大桥结构并未损伤。之后专家们也迅速赶至现场,桥梁专家怀疑大桥的稳定和安全结构。大桥振动停止后,专家检查了这座桥梁各处道路和围栏等,发现桥梁既没有裂纹,也没有损伤。
共振现象就在你我身边
实际上我们人和动物也都无时不在共振,我们喉咙间发出的每个颤动,都是因为与空气产生了共振,才形成了一个个音节,使得我们能够用这些语言来相互沟通。动物身上也存在共振现象。炎热的午间,蝉儿发出的“知了”声;宁静的夜晚,蟋蟀发出的“叽嘶”声;还有不知疲倦的大肚子蝈蝈的鸣叫声等等,各自组成了大自然中动人的旋律。
所以说,如果没有共振,世界将会失去多少天籁、大地将会变得多么沉寂。
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大花猫as

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