Jeg blev introduceret med noget, der kaldes naturlig frekvens af en krop. Det blev lært os i kapitlet Simple Harmonic Motion . Vores lærer sagde, at alt i denne verden har sin naturlige vibrationsfrekvens. Og hvis vi tilslutter den til en oscillator med samme frekvens, vil amplituden på grund af resonans fortsætte med at stige, og på et tidspunkt øges amplituden i en sådan grad, at systemet kollapser.
Så hvorfor vibrerer alt? Vi bemærker det ikke med vores blotte øjne .. Vibrerer det virkelig engang. Selvom det er på mikroskopisk niveau.
Det betyder, at vi ikke har brug for nogen ødelæggende kugler til nedrivning af væggene. Få bare en oscillator .. Monter den på begge sider af væggen og Boom! Væggen er revet ned.
P.S .: Jeg har ikke set en oscillator eller har set et billede. Jeg forestiller mig det bare som en periodisk kraftgenererende maskine.
Hvis alle vibrerer .. hvorfor ødelægger vi ikke tingene på denne måde?
Kommentarer
- Forstår du underliggende principper for atomstruktur? Og atommers vibrationer snarere end hele objekter. Din opfølgning på ukontrolleret resonansforstærkning er bare forkert. Hvis du pumper nok strøm til den rigtige frekvens, kan du få vibrationer, ja, og du kan banke ned ad vægge, hvis du får dem til at vibrere (slagkammer, måske), men at få atomerne i en diamant til at vibrere er en udfordring, da de ikke ' t alle vibrerer med samme frekvens – så hvordan vil du tilføje strøm til alle de krævede frekvenser …?
- Producenterne af ultralydsrengøringsudstyr fortæller dig normalt ikke at lægge dine smykker derinde … med meget gode grunde og erklæringen om diamantskæring er helt forkert. 🙂
- @RoryAlsop Jeg ved, at atomer vibrerer .. Men jeg ' troede ikke, at vi genklang med frekvensen af atomerne .. og hvis vibrationsfrekvensen er forskellig for alle atomer, hvad betragtes der da faktisk som den naturlige frekvens? .. Og hvis det er anderledes, hvorfor er det så, at vi kan nedbryde en mur, men ikke en diamant. Grundprincippet er at forstærke .. Eller er det, at atomerne i væggen alle vibrerer med samme frekvens (antager jeg ikke)?
- Til underholdning – gwthomas.org/wyndham.htm – En John Wyndham-sci-fi-historie om netop dette emne 🙂
- får helheden til at vibrere som helhed har brug for mere energi, der svækker en begrænset strategisk del og regner med forplantning af fejl + mistet materiel samhørighed + tyngdekraft. Ved siden af kan det være svært at kun få dit mål til at vibrere og intet andet.
Svar
Du taler om simpel harmonisk bevægelse, så mit svar vil fokusere på det og ignorere molekylære vibrationer (det ser ikke ud til at være det, du taler om).
For det første synes jeg det er godt at overveje amplituder Selv om alt har en naturlig frekvens, er vibrationsamplituderne normalt meget lave, så meget at det er svært at observere dem. Dette sker, fordi der i virkeligheden er en dæmpning hvilket mindsker svingningens amplitude med tiden (på grund af luftmodstand og andre spredningseffekter). Dette betyder, at hvis en dæmpet oscillator efterlades på sin egen, vil den have en amplitude tæt på 0, så vi bemærker det ikke En ideel enkel harmonisk oscillator (ingen dæmpning) ville opretholde dens amplitude for evigt, hvis der ikke er nogen eksterne kræfter.
Uanset om forstærkeren ude henfalder, er der stadig en svingningsfrekvens. Når den efterlades for at svinge på sin egen (ingen ekstern påført kraft), vil frekvensen være den “naturlige frekvens”. Hvis du skulle anvende en periodisk kraft med den samme frekvens, opretter du “resonans” . Dette kan forklares ved superposition . I tilfælde af resonans har du konstant en stabil amplitude, der matcher systemerne amplitude, så drivkraften fortsætter med at tilføre energi til systemet, og interferensen er altid konstruktiv.
På papir uden dæmpning ville energien stige for evigt. I praksis vil denne energi til sidst få noget til at gå i stykker eller bare spred sig selv.
For så vidt som din ødelæggende kugle ting går, kunne du kunne gøre det. Et problem vil være at kontrollere vibrationen, så det kun påvirker din bygning, ikke andre bygninger i området. Et andet problem ville være at kontrollere sammenbruddet, det kan være for ustabilt, når man resonerer. En ødelæggende bold styrer, hvor du vil bryde nex t, at gøre det med resonans ville kræve en masse planlægning og er muligvis ikke mulig, afhængigt af hvordan systemet reagerer.
Et tredje (og sandsynligvis uoverkommeligt økonomisk) problem er den krævede kraft, som du har brug for for at svinge strukturen med for at overvinde dens selvdæmpning. En meget lille kraft ville let blive dæmpet ud af systemets regelmæssige bevægelse. Det er ret usikkert at opretholde en højenergisk svingning; kan lige så godt bruge en ødelæggende kugle eller eksplosiver.
Kommentarer
- Jeg tvivler på, at i tilfælde af murbrud er hovedproblemet andet end dæmpning. Der ser ud til at være en misforståelse om, at du ved hjælp af en lille oscillator kan resonere et system i enhver grad, hvis frekvenserne matcher. Erklæringen, hvis den er sand, hvis systemet ikke er dæmpet, hvilket næsten aldrig er tilfældet i den virkelige verden. Så for at bryde en mur skal du ' have brug for en meget kraftig oscillator, som er praktisk talt svært at bygge. Se også: lampx.tugraz.at/~hadley/ss1/appendix/resonance/resonances.php
- @MoctavaFarz á n Godt punkt; Jeg diskuterede aldrig den potentielle barriere af den krævede massestørrelse for at svinge en bygning ned (dog i mit hoved var det en anden bekymring for, hvor upraktisk det er).
Svar
Medmindre du har en temperatur på 0 Kelvin (~ -273 grader, “Absolut nul”), vil ting med masse have kinetisk (bevægelses- eller vibrations-) energi – bemærk at 0K vil de stadig have intern energi, såsom bindingsenergi. Vibrationen vil være ubetydelig for det blotte øje.
Naturlig hyppighed i dit tilfælde vil være at gøre med større systemer (ikke mikroskopisk), såsom en bil, der kører over lige store mellemrum og springer højere hver gang, eller en bro, der skubbes af vinden.
For eksempel kan du bryde et vinglas ved hjælp af en bestemt (den naturlige) lydfrekvens, som vil få strukturen til at resonere.
Du kan sandsynligvis også nedbryde en mur ved hjælp af denne teknik, men det kan simpelthen være omkostningseffektivt at bruge noget som en wre cking-ball.
En anden er denne bro, der kollapsede på grund af, at den blev tvunget af vinden til at genlyde, indtil den ikke længere tålte stresset. https://en.wikipedia.org/wiki/Tacoma_Narrows_Bridge_(1940)
I dag vil systemer omfatte former for dæmpning for at begrænse eller stoppe resonans.
Svar
Nikola Tesla arbejdede på nogle ideer som denne.
Mythbusters prøvede denne idé på en bro, og skønt resultaterne var lidt imponerende, de var ikke tæt på det dramatiske resultat, som Tesla havde foreslået.
http://www.discovery.com/tv-shows/mythbusters/about-this-show/earthquake-machine/
Tesla havde også ideen om, at han kunne fremkalde jordskælv med flere omhyggeligt tidsbestemte eksplosioner. Bortset fra en episode af Wonder Woman (The Pluto File) , har jeg ikke set for meget diskussion om denne idé bortset fra sammensværgelsesteorier.
https://en.wikipedia.org/wiki/Tectonic_weapon
Men realistisk set er de fleste objekters dæmpningskræfter så stærk, at vi typisk er i en “overdampet” situation, hvor ting slet ikke svinger.
https://en.wikipedia.org/wiki/Harmonic_oscillator#Damped_harmonic_oscillator