共振是怎么回事?

共振是怎么回事?,第1张

共振是指一个物理系统在其自然的振动频率(所谓的共振频率)下趋于从周围环境吸收更多能量的趋势。自然中有许多地方有共振的现象。人类也在其技术中利用或者试图避免共振现象。一些共振的例子比如有: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,电路的共振等等。

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。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。

例子:

塔科马海峡吊桥(Tacoma Narrows Bridge)是位於美国华盛顿州一条悬索桥,是华盛顿16号干线的一部分。它全长16公里,横跨塔科马海峡。这座桥於1940年首度通车,但不到五个月便倒塌,现在使用的重建桥梁是於1950年再次启用的。第一条桥倒塌的原因,是因为其桥面厚度不足,在受到强风的吹袭下引起共振,使桥身不停摆动,这次事件也成为研究物理共振破坏力的活教材。

上面说了等于没说嘛,首先我们将每一个物体看成是一个系统,系统就会有幅频特性,呈现出对某个频率之外的波具有抑制效应,而这个频率就是系统的固有频率,也就是说系统对和固有频率相同频率的波没有抑制作用,当各种频率的波通过该系统时,系统就只对和固有频率相同的频率的波不抑制,并吸收来波的能量让系统自身振荡起来,而且振荡的频率就是其固有频率,从而形成共振

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