[同情的]同情摆
[同情的]同情摆
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。
来源：中国基础教育网
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