Me presentaron algo llamado frecuencia natural de un cuerpo. Nos lo enseñó en el capítulo Movimiento armónico simple . Nuestro maestro dijo que todo en este mundo tiene su frecuencia natural de vibración. Y si lo conectamos a un oscilador con la misma frecuencia entonces debido a la resonancia la amplitud seguirá aumentando y en algún momento la amplitud aumentará hasta tal punto que el sistema colapsará.
Entonces, ¿por qué todo vibra? No lo notamos a simple vista … ¿Realmente vibra? Incluso si es a nivel microscópico.
Esto significa que no necesitamos bolas de demolición para demoler las paredes. Solo consigue un oscilador. Ajústelo a ambos lados de la pared y ¡boom! Muro demolido.
P.S .: No he visto un oscilador, ni he visto una imagen. Me lo imagino como una máquina generadora de fuerza periódica.
Si todo el mundo vibra … entonces ¿por qué no destruimos las cosas de esta manera?
Comentarios
- ¿Entiendes el principios subyacentes de la estructura atómica? Y la vibración de los átomos, en lugar de objetos completos. Tu seguimiento con respecto a la amplificación de resonancia incontrolada es simplemente incorrecto. Si bombeas suficiente potencia a la frecuencia correcta, puedes obtener vibración, sí, y derribar paredes si los haces vibrar (ariete, tal vez), pero hacer que todos los átomos de un diamante vibren es un desafío, ya que no ‘ todos vibran a la misma frecuencia – Entonces, ¿cómo agregará energía en todas las frecuencias requeridas …?
- Los fabricantes de equipos de limpieza por ultrasonido generalmente le dicen que no coloque sus joyas allí … con muy buenas razones y la declaración sobre el el corte de diamantes es completamente incorrecto. 🙂
- @RoryAlsop Sé que los átomos vibran … Pero no ‘ pensé que estábamos resonando con las frecuencias de los átomos … y si la frecuencia de las vibraciones es diferente para todos los átomos, ¿qué se considera realmente la frecuencia natural? .. Y si es diferente, entonces, ¿por qué podemos demoler un muro pero no un diamante? El principio básico es amplificar … ¿O es que todos los átomos de la pared vibran a la misma frecuencia (supongo que no)?
- Por diversión – gwthomas.org/wyndham.htm – Una historia de ciencia ficción de John Wyndham sobre este tema exacto 🙂
- hacer que el conjunto vibre como un todo necesita más energía que debilitar una parte estratégica limitada y contando con fallas propagación + cohesión material perdida + gravedad. Además, puede ser difícil hacer que solo vibre tu objetivo y nada más.
Responder
Estás hablando de movimiento armónico simple, por lo que mi respuesta se centrará en eso e ignorará las vibraciones moleculares (de eso no parece ser de lo que estás hablando).
Para empezar, creo que es bueno considerar las amplitudes . Aunque todo tiene una frecuencia natural, las amplitudes de vibración suelen ser muy bajas, tanto que su observación es difícil. Esto ocurre porque en realidad hay un amortiguamiento que disminuye la amplitud de oscilación con el tiempo (debido a la resistencia del aire y otros efectos de disipación). Esto significa que si un oscilador amortiguado se deja solo tendrá una amplitud cercana a 0, por lo que no lo notamos . Un oscilador armónico simple ideal (sin amortiguación) mantendría su amplitud para siempre si no hay fuerzas externas.
Independientemente de si el amplit ude decae, todavía hay una frecuencia de las oscilaciones. Cuando se deja oscilar por sí solo (sin fuerza externa aplicada), la frecuencia será la «frecuencia natural». Si aplicara una fuerza periódica con la misma frecuencia, creará «resonancia» . Esto se puede explicar a través de la superposición . En el caso de la resonancia, tienes constantemente una amplitud constante que coincide con los sistemas amplitud, por lo que la fuerza impulsora sigue agregando energía al sistema, y la interferencia siempre es constructiva.
En el papel, sin amortiguación, la energía aumentaría para siempre. En la práctica, esta energía eventualmente hará que algo se rompa, o simplemente disiparse.
En lo que respecta a la bola de demolición, podrías hacer eso. Un problema será controlar la vibración para que solo afecte a tu edificio, no a otros edificios en el área. Otro problema sería controlar el colapso, puede ser demasiado inestable al resonar. Una bola de demolición controla dónde quieres romper el siguiente t, hacerlo con resonancia requeriría mucha planificación y podría no ser posible dependiendo de cómo responda el sistema.
Un tercer problema (y probablemente prohibitivo desde el punto de vista económico) es la fuerza necesaria para oscilar la estructura para superar su amortiguación automática. Una fuerza muy pequeña se amortiguaría fácilmente con el movimiento regular del sistema. Mantener una oscilación de alta energía es bastante inseguro; bien podría usar una bola de demolición o explosivos.
Comentarios
- Dudo, que en el caso de romper muros, el problema principal no sea el amortiguamiento. Parece haber un malentendido de que con un oscilador pequeño se puede hacer resonar un sistema en cualquier grado si las frecuencias coinciden. La afirmación es verdadera si el sistema no está amortiguado, lo que casi nunca es el caso en el mundo real. Entonces, para romper una pared, ‘ necesitará un oscilador muy poderoso, que es prácticamente difícil de construir. Ver también: lampx.tugraz.at/~hadley/ss1/appendix/resonance/resonances.php
- @MoctavaFarz á n Buen punto; Nunca hablé de la barrera potencial del tamaño de masa requerido para hacer oscilar un edificio hacia abajo (aunque en mi cabeza esa era otra preocupación sobre lo poco práctico que es).
Respuesta
A menos que estés a una temperatura de 0 Kelvin (~ -273 grados, «cero absoluto»), las cosas con masa tendrán energía cinética (movimiento o vibración); ten en cuenta que en 0K todavía poseerán energía interna, como la energía de enlace. La vibración será insignificante a simple vista.
La frecuencia natural en su caso tendrá que ver con sistemas más grandes (no microscópicos), como un automóvil que pasa sobre jorobas igualmente espaciadas y salta más alto cada vez, o un puente empujado por el viento.
Por ejemplo, puede romper una copa de vino usando una frecuencia de sonido específica (la natural), que hará que la estructura resuene.
Probablemente podría derribar una pared de manera similar usando esta técnica, sin embargo, puede ser simplemente rentable / rentable usar algo como un wre cking-ball.
Otro es este puente que se derrumbó debido a que el viento lo obligó a resonar, hasta que no pudo soportar más el estrés. https://en.wikipedia.org/wiki/Tacoma_Narrows_Bridge_(1940)
Hoy en día, los sistemas incorporarán formas de amortiguación para limitar o detener la resonancia.
Respuesta
Nikola Tesla estaba trabajando en algunas ideas como esta.
Oscilador de Tesla – Wikipedia
Los Cazadores de Mitos probaron esta idea en un puente, y aunque los resultados fueron un poco impresionantes, no estaban cerca del resultado dramático que Tesla había propuesto.
http://www.discovery.com/tv-shows/mythbusters/about-this-show/earthquake-machine/
Tesla también tuvo la idea de que podía inducir terremotos con múltiples explosiones cuidadosamente cronometradas. Aparte de un episodio de Wonder Woman (The Pluto File) , no he visto demasiada discusión sobre esta idea, aparte de los sitios web de teoría de la conspiración.
https://en.wikipedia.org/wiki/Tectonic_weapon
Pero, siendo realistas, las fuerzas de amortiguación de la mayoría de los objetos son tan fuerte que normalmente estamos en la situación «sobreamortiguada», donde las cosas no oscilan en absoluto.
https://en.wikipedia.org/wiki/Harmonic_oscillator#Damped_harmonic_oscillator