《无处不在的共振》

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1、无处不在的共振无处不在的共振目目 录录一一 共振的现象共振的现象二二 共振的条件共振的条件三三 共振的利用共振的利用四四 共振的危害共振的危害五五 共振的防治共振的防治荡秋千荡秋千 秋千是个摆，有它的固有频率秋千是个摆，有它的固有频率. .轻推一下使秋千微微摆动起来以轻推一下使秋千微微摆动起来以后，只要按它的固有频率周期性后，只要按它的固有频率周期性地施加推力，每当它往前摆时轻地施加推力，每当它往前摆时轻轻推它一下，尽管每次的推力都轻推它一下，尽管每次的推力都很小，经过一段时间，秋千也会很小，经过一段时间，秋千也会荡得很高，即发生了共振荡得很高，即发生了共振. .一一 共振的现象共振的现象 骑

2、木马骑木马 木马的摆动也木马的摆动也是如此是如此. . 每当它每当它往下摆时轻轻压往下摆时轻轻压它一下，尽管每它一下，尽管每次的压力都很小，次的压力都很小，经过一段时间，经过一段时间，木马也会摆得很木马也会摆得很高高. .二二 共振的条件共振的条件 系统在周期性外力系统在周期性外力( (强迫力强迫力) )作用下作用下发生受迫振动发生受迫振动. .在受迫振动时，如果在受迫振动时，如果外力的频率跟系统的固有振动频率接外力的频率跟系统的固有振动频率接近或相等近或相等时，受迫振动达极大值，这时，受迫振动达极大值，这种现象叫做共振种现象叫做共振. .三三 共振的利用共振的利用共振利用共振利用案例案例 艺

3、术上：乐器艺术上：乐器的的共鸣箱共鸣箱医学上：医学上：核磁共振核磁共振技术技术军事上：探军事上：探听武器听武器生活上：生活上：电磁电磁共振共振电磁共振电磁共振电磁共振在生活与生产中都有很电磁共振在生活与生产中都有很多的应用，特别是在无线电多的应用，特别是在无线电技术中。收音机技术中。收音机的调谐装置就是的调谐装置就是利用了电磁共振利用了电磁共振现象，以接受某现象，以接受某一频率的电台广播一频率的电台广播. . 核磁共振核磁共振 将这种技术用于人体内部结构的成像，将这种技术用于人体内部结构的成像，就产生出一种革命性就产生出一种革命性的医学诊断工具。快的医学诊断工具。快速变化的梯度磁场的速变化的梯

4、度磁场的应用，大大加快了核应用，大大加快了核磁共振成像的速度，磁共振成像的速度，使该技术在临床诊断使该技术在临床诊断和科学研究的应用成和科学研究的应用成为现实，极大地推动为现实，极大地推动了医学、神经生理学了医学、神经生理学和认知神经科学的迅速发展。和认知神经科学的迅速发展。 将音频信号转化为音频机将音频信号转化为音频机械振动，输出给一个发音介质，械振动，输出给一个发音介质，配备功放和音源就可以推动任配备功放和音源就可以推动任何硬质物体如木质、石材、塑何硬质物体如木质、石材、塑料、玻璃等，使其发声。料、玻璃等，使其发声。共振音响共振音响共振武器共振武器 国外正在研制一种武器国外正在研制一种武器

5、, ,它不用子弹、炮弹它不用子弹、炮弹, ,也不用也不用激光激光, , 而是以声波作而是以声波作“子子弹弹”来杀伤敌人来杀伤敌人, ,这就是次这就是次声武器声武器. . 当次声武器发出的次声波频率当次声武器发出的次声波频率同人体肌肉、内脏器官的固有同人体肌肉、内脏器官的固有振荡频率吻合时振荡频率吻合时, ,能引起肌肉及能引起肌肉及内脏器官的共振内脏器官的共振, ,使人的五脏六使人的五脏六腑破裂腑破裂, ,导致死亡导致死亡. .四四 共振的危害共振的危害共振危害共振危害案例案例 桥梁桥梁倒塌倒塌机器机器损坏损坏雪雪 崩崩翻翻 船船雪雪 崩崩 在冰山雪峰间，动物的在冰山雪峰间，动物的吼叫声引起空气

6、的振吼叫声引起空气的振动动, ,当频率等于雪层中当频率等于雪层中某一部分的固有振动某一部分的固有振动频率时频率时, ,会发生共振会发生共振, ,形成雪崩形成雪崩, ,因此因此, ,登山登山队员严禁高声说话队员严禁高声说话. .翻翻 船船 轮船在航行时，轮船在航行时，会受到周期性的会受到周期性的波浪冲击而左右波浪冲击而左右摇摆摇摆. . 这时可以改变这时可以改变船的航向和速度，船的航向和速度，使波浪冲击的频率使波浪冲击的频率远离船的固有频率远离船的固有频率. .机器损坏机器损坏机器在工作时由于零部件的运动机器在工作时由于零部件的运动(如活如活塞轴的转动塞轴的转动),也会产也会产生周期性的策动力，

7、生周期性的策动力，使机器因共振而受使机器因共振而受到损坏到损坏. 为了避免共振，设计为了避免共振，设计时要注意机器的转速，时要注意机器的转速，使机器的固有频率不使机器的固有频率不与策动力的频率接近与策动力的频率接近. . 在厂房、桥梁等建筑物的在厂房、桥梁等建筑物的设计时，也要考虑到共设计时，也要考虑到共振的因素而尽量设法避振的因素而尽量设法避免共振免共振. .坍塌坍塌 200 200年前，拿破仑率领法年前，拿破仑率领法军入侵西班牙军入侵西班牙. .有一天，有一天，法国一队威武的士兵迈着法国一队威武的士兵迈着整齐的步伐通过一座铁链整齐的步伐通过一座铁链悬桥悬桥. .没想到，行到桥中没想到，行到

8、桥中间时，突然惊天动地一声间时，突然惊天动地一声巨响，铁桥从中断裂，掉巨响，铁桥从中断裂，掉落河中，士兵们也纷纷坠落河中，士兵们也纷纷坠入急流入急流. .Tacoma大大桥倒塌桥倒塌五五 共振的防止共振的防止基本方法基本方法: :破坏外力的周期性破坏外力的周期性改变物体的固有频率改变物体的固有频率改变外力的频率改变外力的频率增大系统的阻尼增大系统的阻尼 在需要利用共振的时候，应该使驱动力的在需要利用共振的时候，应该使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率频率接近或等于振动物体的固有频率. .在需要防在需要防止共振危害的时候，要想办法使驱动力的频率止共振危害的时候，要想办法使驱动力的频率和固有频率不相等，而且相差的越多越好和固有频率不相等，而且相差的越多越好. . 还可以从控制策动力的频率还可以从控制策动力的频率大小来防止共振大小来防止共振. .如造电动机、如造电动机、风扇时，都尽量使之质量分布均风扇时，都尽量使之质量分布均匀，尽量使其重心落在轴心上，匀，尽量使其重心落在轴心上，以减小共振带来的危害以减小共振带来的危害. . 主讲：主讲： 资料收集：资料收集： ppt制作：制作： 实验演示实验演示: 后期：后期：