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共振物理學
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諧振()
它是物理學中出現頻率非常高的技術術語。 是指物理系統在特定頻率下振動幅度比其他頻率更大的情況; 這些特定頻率稱為共振頻率。 在共振頻率下,小的周期性振動可以產生大的振動共振現象,因為系統儲存了動能。 當電阻較小時,諧振頻率約等于系統的固有頻率或固有頻率,即自由振蕩的頻率。 自然界中有很多地方會發生共振。 人類還利用或試圖避免技術中的共振現象。 共振的一些例子包括:樂器的聲學共振、太陽系中一些類木行星的衛星之間的軌道共振、動物耳中基底膜的共振、電路的共振等。
是不是很難理解? 我們舉個例子(這個例子來自英文wiki)
我們都知道固體聲音的基本原理是周期性運動,帶動空氣發聲。 例如物理資源網,一根弦來回振動以產生聲音。
我們檢查一些宏觀物體,例如秋千。 假設一個人在搖擺,另一個人在推動。 推的人每次秋千到達最高點時只需用一點力,就能把秋千蕩得很高。 我們說這會產生周期性振蕩(頻率約為 0.5 Hz)。
但如果推手亂推,試圖打破擺動的固有頻率共振現象,結果就會失去力氣,卻無法擺動。
這個事實告訴我們一個道理:只要周期性地施加一點力,就能保持較大的振動幅度。 前提是施加力的頻率必須符合系統原始振動頻率。
為什么? 因為這個系統中存在著兩種能量的周期性變換:引力勢能和動能的不斷變換使這個系統保持著很高的能量值。 輸入能量(推力)被很好地存儲在該系統中。
這就是共振的基本原理:當外部輸入的頻率與系統本身的振動頻率相匹配時,系統就能很好地儲存能量并保持較大的振幅。
再舉個更極端的例子,如果你想通過跑步產生“振動”,那么你就得在三米的距離內反復跑步,這樣也能產生振動。 問題是:它會讓你疲倦。
這兩種情況有什么區別? 第二個系統的損耗太大,能量損失巨大。 為了產生周期性振動,第二個系統消耗的能量比第一個系統多數百倍。