共振的应用和防止

任何物体产生振动后，由于其本身的构成、大小、形状等物理特性，原先以多种频率开始的振动，渐渐会固定在某一频率上振动，这个频率叫该物体的固有频率。当人们从外界再给这个物体加上一个振动(称为策动)时，如果策动力的频率与该物体的固有频率正好相同，物体振动的振幅达到最大，这种现象叫共振。物体产生共振时，由于它能从外界的策动源处取得最多的能量，往往会产生一些意想不到的结果。

                               共振的危害及防止

190多年前，拿破仑率领法国军队横扫欧洲，不可一世。当法军铁蹄越过西班牙边境而长驱直入时，部队要行军经过昂热市一座102米长的铁链悬桥。随着军官雄壮的口号，队伍跨着整齐的步伐浩浩荡荡地开向对岸。只听轰隆一声巨响，大桥坍塌，士兵、军官们还来不及退去便纷纷坠入河水里，造成226人丧生。

桥梁突然断裂，究其原因是共振造成的。因为大队士兵踏步踏的频率正好与大桥的固有频率一致，使桥的振动加强，当它的振幅达到最大以至超过桥梁的抗压力时，桥就断了。类似的事件还发生在俄国和美国等地。鉴于成队士兵踏步踏过桥时容易造成桥的共振，所以后来各国都规定大队人马过桥，要便步通过。

唐朝开元年间，洛阳有个和尚，他的房间内挂着一口磬，常敲磬解烦。有一天，和尚没有敲磬，磬却自动响起来了。这使他大为惊奇，终于惊扰成疾。他的一位好朋友曹绍夔是宫廷的乐令，精通音律(即通晓声学理论)，闻讯前来探望和尚。经过一番观察，他发现每当寺院里的钟响起来时，和尚房里的磬也跟着响了。于是曹绍夔拿出刀来把磬磨去几处，从此以后就不再自鸣了。他告诉和尚，这磬的音律(即固有频率)和寺院钟的音律一致，敲钟时由于共振，磬也就响了。将磬磨去几处就是改变它的音律，这样就不会引起共鸣。和尚恍然大悟，病也随之痊愈了。

登山运动员登山时严禁大声喊叫。因为喊叫声中某一频率若正好与山上积雪的固有频率相吻合，就会因共振引起雪崩，其后果十分严重。

人体是一个弹性体，各器官都有它的固有频率，当外来振动的频率与人体某器官的固有频率一致时，会引起共振，因而对那个器官的影响也最大。人体固有的振动频率经科学研究，人脑是8～12Hz，内脏器官为4～18Hz。在外来振动的不断激发下，人脑和内脏器官的振动频率与外来振动频率相近或相同，吸收外来振动的能量而共振，轻者能使人产生头晕、烦躁、耳鸣、恶心，如果强度大，就能使人的心脏及其内脏剧烈抖动、狂跳，以致血管破裂，使人死亡。

   在日常生活中，人们常受到外界振动的影响，如车船的颠簸、机械的振动和噪音的影响等，当这些恰好在人体固有的振动频率范围内时，对火的影响就比较大，使你晕车、晕船，甚至头痛、呕吐。因此，跟振动源十分接近的操作人员，如拖拉机驾驶员、电锯等操作工，在工作时应尽量避免这些振动源的频率与人体有关部位的固有频率产生共振。为了保障工人的安全与健康，有关部门已做出相应规定，要求用手工操作的各类振动机械的频率必须大于20Hz。   共振的危害就在于，它并不需要强大的破坏力，而是能自动进行能量的积累，“千里之堤，溃于蚁穴”，最终的结果是可怕的。要避免共振的灾害作用，就必须尽量增大振动系统和可能的策动力频率之间的差距，使受迫振动被限制在极小振幅的范围内。                                      共振的利用