Sono stato presentato con una cosa chiamata frequenza naturale di un corpo. Ci è stato insegnato nel capitolo Movimento armonico semplice . Il nostro insegnante ha detto che ogni cosa in questo mondo ha la sua naturale frequenza di vibrazione. E se lo colleghiamo a un oscillatore con la stessa frequenza, a causa della risonanza lampiezza continuerà ad aumentare e ad un certo punto lampiezza aumenterà a tal punto che il sistema collasserà.
Allora perché tutto vibra? Non lo notiamo attraverso i nostri occhi nudi .. Vibra davvero. Anche se è a livello microscopico.
Ciò significa che non abbiamo bisogno di palle da demolizione per demolire i muri. Prendi un oscillatore .. Montalo su entrambi i lati del muro e Boom! Il muro è stato demolito.
P.S .: Non ho visto un oscillatore, né ho visto una foto. Lo immagino solo come una macchina generatrice di forza periodica.
Se tutti vibrano .. allora perché non distruggiamo le cose in questo modo?
Commenti
- Capisci il i principi alla base della struttura atomica? E la vibrazione degli atomi, piuttosto che di interi oggetti. Il tuo seguito riguardo allamplificazione della risonanza incontrollata è semplicemente sbagliato. Se pompi abbastanza potenza alla giusta frequenza puoi ottenere vibrazioni, sì, e puoi bussare giù per i muri se li fai vibrare (ariete, forse) ma far vibrare tutti gli atomi di un diamante è una sfida, poiché ‘ non vibrano tutti alla stessa frequenza – quindi come aggiungerai potenza a tutte le frequenze richieste …?
- I produttori di apparecchiature per la pulizia a ultrasuoni di solito ti dicono di non mettere i tuoi gioielli lì dentro … con ottime ragioni e la dichiarazione sul il taglio del diamante è completamente sbagliato. 🙂
- @RoryAlsop So che gli atomi vibrano .. Ma non ‘ pensavo che stessimo risuonando con le frequenze degli atomi .. e se la frequenza delle vibrazioni è diversa per tutti gli atomi allora cosa viene effettivamente considerata come frequenza naturale? .. E se è diverso allora perché è tale che possiamo demolire un muro ma non un diamante. Il principio di base è lamplificazione .. O è che gli atomi nel muro vibrano tutti alla stessa frequenza (immagino di no)?
- Per divertimento – gwthomas.org/wyndham.htm – Una storia di fantascienza di John Wyndham su questo esatto argomento 🙂
- far vibrare lintero insieme richiede più energia che indebolire una parte strategica limitata e contando sulla propagazione dei difetti + coesione materiale persa + gravità. Inoltre, può essere difficile far vibrare solo il tuo obiettivo e nientaltro.
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Stai parlando di semplice movimento armonico, quindi la mia risposta si concentrerà su questo e ignorerà le vibrazioni molecolari (questo non sembra essere quello di cui stai parlando).
Per cominciare, penso che sia bene considerare le ampiezze Sebbene tutto abbia una frequenza naturale, le ampiezze di vibrazione sono generalmente molto basse, tanto che osservarle è difficile. Ciò accade perché in realtà cè uno smorzamento che diminuisce lampiezza delloscillazione nel tempo (a causa della resistenza dellaria e di altri effetti di dissipazione). Ciò significa che se un oscillatore smorzato viene lasciato su di esso avrà unampiezza prossima a 0, quindi non lo notiamo . Un oscillatore armonico semplice ideale (senza smorzamento) manterrebbe la sua ampiezza per sempre se non ci sono forze esterne.
Indipendentemente da se lampio ude decade, cè ancora una frequenza delle oscillazioni. Se lasciata oscillare su di essa (nessuna forza applicata esterna), la frequenza sarà la “frequenza naturale”. Se applicassi una forza periodica con la stessa frequenza, creerai “risonanza” . Questo può essere spiegato attraverso la sovrapposizione . In caso di risonanza hai costantemente unampiezza costante che corrisponde ai sistemi ampiezza, quindi la forza motrice continua ad aggiungere energia al sistema e linterferenza è sempre costruttiva.
Sulla carta, senza smorzamento, lenergia aumenterebbe per sempre. In pratica questa energia finirà per far rompere qualcosa, o si dissipa.
Per quanto riguarda la tua palla da demolizione, potresti farlo. Un problema sarà controllare la vibrazione in modo che abbia effetto solo sul tuo edificio, non su altri edifici in larea. Un altro problema sarebbe il controllo del collasso, potrebbe essere troppo instabile durante la risonanza. Una palla da demolizione controlla dove vuoi rompere nex t, farlo con risonanza richiederebbe molta pianificazione e potrebbe non essere possibile a seconda di come risponde il sistema.
Un terzo problema (e probabilmente proibitivo dal punto di vista economico) è la forza richiesta per far oscillare la struttura per superare il suo auto smorzamento. Una forza molto piccola verrebbe facilmente smorzata nel regolare movimento del sistema. Mantenere unoscillazione ad alta energia è abbastanza pericoloso; potrebbe anche usare una palla da demolizione o esplosivi.
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- Dubito che, in caso di rottura dei muri, il problema principale sia qualcosa di diverso dallo smorzamento. Sembra che ci sia un malinteso sul fatto che usando un piccolo oscillatore si possa far risuonare un sistema in qualsiasi misura se le frequenze corrispondono. Laffermazione è vera se e solo se il sistema non è smorzato, il che non è quasi mai il caso nel mondo reale. Quindi, per rompere un muro, ‘ avrai bisogno di un oscillatore molto potente, che è praticamente difficile da costruire. Vedi anche: lampx.tugraz.at/~hadley/ss1/appendix/resonance/resonances.php
- @MoctavaFarz á n Buona osservazione; Non ho mai discusso della potenziale barriera della dimensione della massa richiesta per far oscillare un edificio verso il basso (anche se nella mia testa quella era unaltra preoccupazione per quanto fosse poco pratico).
Risposta
A meno che “non ti trovi a una temperatura di 0 Kelvin (~ -273 gradi,” zero assoluto “), le cose con massa avranno energia cinetica (movimento o vibrazionale) – nota che a 0K avranno ancora energia interna, come lenergia di legame. La vibrazione sarà trascurabile ad occhio nudo.
La frequenza naturale nel tuo caso avrà a che fare con sistemi più grandi (non microscopici), come unauto che guida su dossi equidistanti e salta più in alto ogni volta o un ponte spinto dal vento.
Ad esempio, puoi rompere un bicchiere di vino usando una specifica (la naturale) frequenza del suono, che farà risuonare la struttura.
Potresti probabilmente abbattere un muro in modo simile usando questa tecnica, tuttavia, potrebbe essere semplicemente conveniente usare qualcosa come un wre cking-ball.
Un altro è questo ponte che è crollato a causa di essere stato costretto dal vento a risuonare, fino a quando non ha potuto più sopportare lo stress. https://en.wikipedia.org/wiki/Tacoma_Narrows_Bridge_(1940)
Oggi i sistemi incorporeranno forme di smorzamento, per limitare o arrestare la risonanza.
Risposta
Nikola Tesla stava lavorando ad alcune idee come questa.
Oscillatore di Tesla – Wikipedia
I Mythbusters hanno provato questa idea su un ponte, e sebbene i risultati erano un po impressionanti, non erano “vicini al drammatico risultato che Tesla aveva proposto.
http://www.discovery.com/tv-shows/mythbusters/about-this-show/earthquake-machine/
Tesla aveva anche lidea di poter indurre terremoti con esplosioni multiple accuratamente programmate. A parte un episodio di Wonder Woman (The Pluto File) , non ho visto troppe discussioni su questa idea, a parte i siti web di teoria della cospirazione.
https://en.wikipedia.org/wiki/Tectonic_weapon
Ma realisticamente, le forze di smorzamento della maggior parte degli oggetti sono così forte del fatto che siamo tipicamente in una situazione “sovra-ammortizzata”, in cui le cose non oscillano affatto.
https://en.wikipedia.org/wiki/Harmonic_oscillator#Damped_harmonic_oscillator