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虎门大桥共振之谜,从虎门大桥到赛格大厦

关键词:虎门大桥 来源:神速兔游记 发布时间:2023-02-01 17:11:25

虎门大桥

没有地震,也没有暴风雨,300米外的一座建筑物忽然震动。

赛格大厦楼顶的避雷针

5月18日午后,在毫无预兆的情况下,高355.8米、共79层的深圳赛格大厦开始摇晃。就好像有一股非常强大的力量在摇晃它。

不管是大楼内的人,还是附近途经的人,一个个都吓的到处逃窜,场面犹如灾祸片一般。

当日没有有关的地震试验数据,最大风力也只有3级,这样,它摇晃的原因是什么?

有专家提出,建筑物摇晃的原因应当是共振。

什么是共振?

为什么它有这么大的力量,可以撼动这样的建筑物?

说到共振,首先要讲一个物理观念,那就是波。在我们的生活中,到处都有波浪。例如我们听到的声音叫机器波,属于纵波;我们眼睛看见的光或用来加热食物的微波称为电磁波,属于横波。

无论是横波还是纵波,都有几个基本属性,即波长、频度和周期。波浪中最厉害的部分称为波峰,最弱的部分称为波谷。要是有两个频度完全一样的波,并且波峰出现在一样的位置,这样就到达了共振状态。当两个波到达共振时,整个系统的振幅显着增多。说穿了,威力会大大加强。

共振有多厉害?

相信大家还记着上一年5月5日,连结珠江两岸的虎门大桥忽然震动。.

按照12位专家的议论剖析,虎门大桥颤抖的原因是种叫做涡振的情况。涡激振动也称为涡激振动和涡激共振。它不用特别强的风,而是在低速风的效果下形成的。这也说明了共振的一个特征:

不用很强大的能量,

只要足够“细”,

就可以形成出乎预料的效果。

还有两起塌桥事件:

拿破仑侵入西班牙时,一支法国小分队途经铁索吊桥,因为队伍有序行进的频度恰好是或关闭由于桥梁的固有频度,桥梁的共振幅度过大而倒塌,溺死了很多人。之后,部队都选择步行过桥。

而这个

十八世纪中叶,一群士兵从法国昂热一个102米长的桥上经过。当他们在指挥员的指挥下,有条不紊地过桥时,大桥忽然断开,导致226名官兵和行人遇难。

不少同学都看过电影《攀爬者》。除去汹涌的爱国情怀,他们对雪崩也有着深切的记忆在里面吧?是的,爬山者在爬山时禁止高声喊叫,因为声音有能量,或许引发共振,引起雪崩。

合理运用共振

高明地运用共振原理,会获得一些适用甚至有意思的结果,更关键的是,它可以转变我们的生活。

在宋代,中国学者沈括曾用琴弦夹一些剪纸俑。当他不拉琴弦的时候,其它琴弦上的琴俑随着他一起舞蹈,十分有意思。

明代时期,民族英雄戚继光也从古籍中学会了一招“绝招”。他挖了一个坑,之后放了两桶水,根据两桶水震动幅度的不同来判断敌方的距离。敌人在挖地道吗?

在当代,伴随科学技术的发展,对共振的研究深入,共振在社会和生活中“振动”得更频繁、更严密。

弦乐器中的共识箱、收音机中的电共振等,都是使系统的固有频度与驱动力的频度一样,而产生共振。

在施工现场常常能看到,施工人员在浇筑混凝土墙体或楼板时,为了提升质量,总是边浇混凝土边用搅拌棒搅拌,使混凝土变的更严密和更强。

共振技术在生活中最好的应用就是微波炉。频率约为2500赫兹的电磁波被叫做“微波”。食品中水分子的振动频度与微波大体一样。微波炉加热食物时,炉内会形成强烈的振荡电磁场,迫使食品中的水分子发生振动,发生共振,电磁辐射能量转变为热量,食品温度快速上升。

……

共鸣创造了世界,也压倒了世界。人类与共鸣的博弈远未结束。

在未来,物理学家可能会找到更多有用的办法来防止共振造成的伤害,同时继续转变我们的生活。