奇妙的共振现象.ppt

奇妙的共振现象 奇妙的共振现象 v初识共振 v共振的物理原理 v共振带来的悲剧 v共振的军事价值 v共振在生活当中的应用 v共振魔幻绘画师 初识共振 v飞机的“音障”现象 初识共振 v“用一件共振器，我就能把地球一裂为二！” 特士拉 v特士拉(1856-1943)，美国人，世界著名发明 家，被人称为发明大王。曾任爱迪生助手， 发明无数超时代的东西，为后来的发明开路 ，如机器人、雷达、霓虹灯、萤光灯、无线 电遥控、无线电报、蒸汽涡轮、高频发电机 、速率计、交流电动机等。 共振的物理原理 v受迫振动所给出的振幅和相位随频率变化的情况为 v上式中无论选或0 作变量，位移和速度的振幅都 有一个极大值。阻尼越小峰值越尖锐。这种现象叫 做共振。 共振带来的悲剧 v约二百年前，不可一世的拿破仑率领法国军 队入侵西班牙时，部队行军经过一座铁链悬 桥时，随着军官雄壮的口令，队伍跨着整齐 的步伐走向对岸。正在这时，轰隆一声巨响 ，大桥坍塌，士兵军官纷纷落水。 v这是由于军队步伐的周期与桥的固有周期相 近，发生共振所致。 共振带来的悲剧 v共振的“幢幢魔影”亦出现在给人类在成重大损 失的地震之中。 v当地壳里的某一板块发生断裂时，产生的波 动频率传到地面上，与建筑物产生强烈的共 振，从而造成了楼房倒塌的惨剧。 共振带来的悲剧 v持续发出的某种频率的声音会使玻璃杯破碎； v机器的运转可以因共振而损坏机座； v高山上的一声大喊，可引起山顶积雪发生大雪崩； v拖拉机驾驶员，风镐、风铲、电锯、镏钉机的操作 工，他们与振动源十分接近，在工作时可能会出现 人体有关部位的固有频率与振动源的频率产生共振 。 共振的军事价值 v次声波 v无声的武器次声武器 次声波 v次声波又称亚声波，它是一种频率低于人的 可听声波频率范围的声波。次声波的频率范 围大致为0.000120Hz 。 v次声波产生的声源是相当广泛的。 v现在已知道的次声源有：火山爆发、坠入大 气层中的流星、极光、地震、海啸、台风、 雷暴、龙卷风、电离层扰动，等等。 次声波 v自然界中的陨石落地、火山 爆发、海啸、电闪雷鸣、波 浪击岸、水中漩涡、空中湍 流、龙卷风、磁暴、极光等 等都可能伴有次声波的发生 ； v人类活动也能产生次声波， 例如核爆炸、火箭发射、导 弹飞行、化学爆炸、轮船航 行、汽车急驰、高楼和大桥 摇晃，甚至像鼓风机、搅拌 机、扩音喇叭等也都能产生 次声波。 无声的武器次声武器 v次声武器就是利用频率低于20Hz的次声波与 人体发生共振，使共振的器官或部位发生位 移和变形而造成人体损伤以至死亡的一种武 器。 v次声波武器按照其发射的频率不同，作用于 人体的部位不同，可分为两大类： v“神经型”次声波武器 v“器官型”次声波武器 无声的武器次声武器 v“神经型”次声波武器 v“神经型”次声波武器发射的次声波频率和人脑的固 有频率极其相近，这样频率的次声波作用于人体时 ，会刺激人的大脑，使之产生共振，在人的意识和 心理上产生一定的影响，从而达到伤害作用. v比如使人的注意力无法集中，难以进行一些复杂细 致的工作，在一定程度上丧失作战能力，严重时还 会引起头疼、恶心、神经错乱、癫狂，甚至休克昏 厥，完全丧失战斗力； 无声的武器次声武器 v“器官型”次声波武器 v“器官型”次声波武器发射的次声波频率和人体 内脏器官的固有频率接近，当这样的次声波 作用于人体时，人体的内脏器官便会产生强 烈的共振，致使人员呼吸困难，肌肉痉挛， 甚至使血管破裂，内脏遭受损伤，严重时就 会如同前面举的例子那样，人员死亡，尸体 破裂。 共振在生活当中的应用共振在生活当中的应用 n n 微波炉微波炉 n n 食物中水分子的振食物中水分子的振 动频率与微波大致动频率与微波大致 相同，微波炉加热相同，微波炉加热 食品时，炉内产生食品时，炉内产生 很强的振荡电磁场很强的振荡电磁场 ，使食物中的水分，使食物中的水分 子作受迫振动，发子作受迫振动，发 生共振，将电磁辐生共振，将电磁辐 射能转化为热能，射能转化为热能， 从而使食物的温度从而使食物的温度 迅速升高。迅速升高。 共振在生活当中的应用共振在生活当中的应用 n n 运用音乐治疗一些心理和生理上运用音乐治疗一些心理和生理上 的疾病的疾病 n n 音乐的频率、节奏和有规律的声音乐的频率、节奏和有规律的声 波振动，是一种物理能量，会直波振动，是一种物理能量，会直 接影响人们的脑电波、心率、呼接影响人们的脑电波、心率、呼 吸节奏等。当人处在优美悦耳的吸节奏等。当人处在优美悦耳的 音乐环境中，可以改善精神系统音乐环境中，可以改善精神系统 、心血管系统、内分泌系统和消、心血管系统、内分泌系统和消 化系统的功能化系统的功能 。 共振魔幻绘画师 共振是一个善于使用色彩和色调的魔幻绘画师 如钠光是黄的，因为钠原子的振动所产生的是黄 色的光共振是宇宙间一切物质运动的一