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标  题:  同情摆 
发信站: 哈工大紫丁香 (Sun Oct 13 17:06:47 2002) , 转信

发信人: physics (物理高手), 看版: Physics
标  题: 同情摆
发信站: 泉韵心声 (Sun Nov  4 13:29:31 2001),
 
 
　　找一根木棍，把它架起来，再用两条同样长的小线分别拴上两个小锁，就做成了两
个固有频率相同的摆。用图钉把它们钉在木棍上，等它们静止以后，你轻轻地推一下其
中的一个摆，让它自由振动。过一会儿，你会看到另一个摆也不推自动起来了。
　　这就是著名的“同情摆”实验，它说明一个物体振动时，可以引起另一个物体的振
动。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　我们再用小线和小锁做一个摆，摆长不要和那两个相同，挂上它。看！这第三个摆
对它们就不那么“同情”了，因为它的固有频率和前两个不相同。
　　这种“同情”共振在很多场合都是有害的，必须设法防止。例如，有经验的人挑水
的时候。总是把两头的绳子放长一些，这样挑起来要稳当些，同时还要在水面上放一片
木板。放长了绳子可以使担子的固有频率变小，与人肩头摆动的频率错开；加上木板防
止了水和肩头摆动发生共振，避免水溅到桶外。还有火车车轮和车轨缝相撞时也可能引
起共振，在制造火车时必须考虑到车厢下弹簧的固有频率，防止发生共振。冲床、汽锤
和各种机械在工作时都有一定的频率，工程师在设计厂房和安装设备时，也应当采取措
施，避免发生共振。但是，这并不是唯一的办法。
　　1900年秋，俄国巡洋舰“雷击”号作航行试验，按照设计这艘军舰的速度可以达到
21海里／小时，发动机的轴每分钟可以转125转。“雷击”号发动机转速达到105转／分
的时候，航速刚刚达到18海里／小时，舰身就发生了剧烈的摇摆，连鱼雷发射管里的鱼


雷也给震落到海里。怎么办？舰长当机立断，再提高转速，加快航行，那可怕的摇摆反
而平息了下去。原来，105转／分时会发生共振！类似的事件还有不少，有的巨轮就曾因
共振而覆没。
　　现代的许多机器都是可以变速的，当它达到某一转速时就会引起共振，这就是机器
转速的“禁区”。为了防止因共振发生事故，我们在开动机器时首先要了解这个转速的
“禁区”——临界转速。
　　我们也可以利用共振。在煤矿工业里常用共振筛来筛分煤炭和碎石。它的基本原理
就是利用电动机推动筛子往复振动，为了提高效率，就需要调整策动力的频率和筛子的
固有频率，使两者发生共振。
　　还可以利用共振破冰，为船舶开道。这种破冰船是现代的气垫船，气垫船先“浮”
在冰层上行驶，把一部分气垫压到冰层下边，形成一个空气腔，然后利用共振效应，使
冰层一触即破。
　　1980年，我国的青年技术人员在专家指导下，利用共振原理，研究出了木材切削新
工艺和新设备。这种设备不用电动机，是以电磁铁为动力，利用机械共振带动刀头切削
木材的。他们创制的木工电磁振动刨，不但能平刨普通木材，而且能把极短的木料和极
薄的木片创平，这是手工操作无能为力的
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我就是大家传说中的物理高手
——而你就象这支钥匙/\___________
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                    为我打开智慧之门！
 





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