Przedstawiono mi coś, co nazywa się naturalną częstotliwością ciała. Nauczono nas tego w rozdziale Prosty ruch harmoniczny . Nasz nauczyciel powiedział, że wszystko na tym świecie ma naturalną częstotliwość wibracji. A jeśli podłączymy go do oscylatora o tej samej częstotliwości, to z powodu rezonansu amplituda będzie dalej rosła i po pewnym czasie amplituda wzrośnie do tego stopnia, że układ się zapadnie.
Więc dlaczego wszystko wibruje? Nie zauważamy tego gołym okiem… Czy naprawdę wibruje. Nawet jeśli jest na poziomie mikroskopijnym.
Oznacza to, że nie potrzebujemy żadnych kul burzących do burzenia ścian. Po prostu weź oscylator .. Zamontuj go po obu stronach ściany i Bum! Ściana jest zburzona.
P.S .: Nie widziałem oscylatora ani zdjęcia. Po prostu wyobrażam sobie to jako maszynę do generowania siły okresowej.
Jeśli wszyscy wibrują … to dlaczego nie niszczymy rzeczy w ten sposób?
Komentarze
- Czy rozumiesz podstawowe zasady budowy atomu? Oraz wibracje atomów, a nie całych obiektów. Twoja kontynuacja dotycząca niekontrolowanego wzmocnienia rezonansu jest po prostu błędna. Jeśli pompujesz wystarczającą moc przy odpowiedniej częstotliwości, możesz uzyskać wibracje, tak, i możesz zapukać ściany, jeśli wprawisz je w wibracje (na przykład taran), ale sprawienie, by wszystkie atomy w diamencie wibrują, jest wyzwaniem, ponieważ nie ' nie wibrują z tą samą częstotliwością – więc w jaki sposób dodasz moc na wszystkich wymaganych częstotliwościach …?
- Producenci ultradźwiękowego sprzętu czyszczącego zwykle zalecają, aby nie wkładać tam biżuterii … z bardzo dobrych powodów i oświadczeniem o cięcie diamentów jest całkowicie błędne. 🙂
- @RoryAlsop Wiem, że atomy wibrują .. Ale nie ' nie sądziłem, że rezonujemy z częstotliwości atomów… a jeśli częstotliwość drgań jest różna dla wszystkich atomów, to co właściwie uznaje się za częstotliwość drgań własnych? .. A jeśli jest inaczej, to dlaczego jest tak, że możemy zburzyć ścianę, ale nie diament. Podstawową zasadą jest wzmacnianie… A może to, że wszystkie atomy w ścianie wibrują z tą samą częstotliwością (chyba nie)?
- Dla rozrywki – gwthomas.org/wyndham.htm – powieść science-fiction Johna Wyndhama dokładnie na ten temat 🙂
- sprawienie, że całość wibruje jako całość, wymaga więcej energii niż osłabianie ograniczonej części strategicznej i liczenie na propagację uszkodzeń + utrata spójności materiału + grawitacja. Poza tym może być trudno wprawić w drgania tylko cel i nic więcej.
Odpowiedź
Mówisz o prosty ruch harmoniczny, więc moja odpowiedź skupi się na tym i zignoruje wibracje molekularne (to nie wydaje się być tym, o czym mówisz).
Na początek myślę, że dobrze jest rozważyć amplitudy . Chociaż wszystko ma naturalną częstotliwość, amplitudy drgań są zwykle bardzo małe, do tego stopnia, że ich obserwacja jest trudna. Dzieje się tak, ponieważ w rzeczywistości występuje tłumienie co zmniejsza amplitudę oscylacji w czasie (ze względu na opór powietrza i inne efekty rozpraszania). Oznacza to, że jeśli oscylator z tłumieniem zostanie pozostawiony na swoim własnym, będzie miał amplitudę bliską 0, więc nie zauważamy tego . Idealny prosty oscylator harmoniczny (bez tłumienia) utrzymywałby swoją amplitudę na zawsze, gdyby nie było sił zewnętrznych.
Niezależnie od tego, czy amplit Ude się zanika, nadal występuje częstotliwość oscylacji. Gdy pozostawi się ją w oscylacji (bez przyłożonej zewnętrznej siły), częstotliwość będzie „częstotliwością drgań własnych”. Jeśli zastosujesz okresową siłę o tej samej częstotliwości, utworzysz „rezonans” . Można to wyjaśnić za pomocą superpozycji . W przypadku rezonansu stale masz stałą amplitudę, która pasuje do systemów amplituda, więc siła napędowa wciąż dodaje energii do systemu, a zakłócenia są zawsze konstruktywne.
Na papierze, bez tłumienia, energia wzrastałaby w nieskończoność. W praktyce ta energia ostatecznie doprowadzi do zerwania lub po prostu się rozproszy.
Jeśli chodzi o kulę wraku, mógłbyś to zrobić. Jednym z problemów będzie kontrolowanie wibracji, aby wpływały one tylko na budynek, a nie na inne budynki w obszar. Innym problemem może być kontrolowanie zawalenia się, może być zbyt niestabilne podczas rezonansu. Rozbijająca się kula kontroluje miejsce, w którym chcesz złamać nex t, zrobienie tego z rezonansem wymagałoby dużo planowania i może nie być możliwe w zależności od odpowiedzi systemu.
Trzeci (i prawdopodobnie zaporowy z ekonomicznego punktu widzenia) problem to siła potrzebna do oscylowania konstrukcji, aby pokonać jej samo-tłumienie. Bardzo mała siła byłaby łatwo tłumiona podczas regularnego ruchu systemu. Utrzymywanie oscylacji o wysokiej energii jest dość niebezpieczne; równie dobrze może użyć burzliwej piłki lub materiałów wybuchowych.
Komentarze
- Wątpię, czy w przypadku wybijania ścian głównym problemem jest cokolwiek innego niż tłumienie. Wydaje się, że istnieje nieporozumienie, że za pomocą małego oscylatora można rezonować system w dowolnym stopniu, jeśli pasują do siebie częstotliwości. Stwierdzenie, czy prawda jest prawdą, gdy system nie jest tłumiony, co prawie nigdy nie ma miejsca w prawdziwym świecie. Aby więc przełamać ścianę, ' będziesz potrzebować bardzo mocnego oscylatora, który jest praktycznie trudny do zbudowania. Zobacz też: lampx.tugraz.at/~hadley/ss1/appendix/resonance/resonances.php
- @MoctavaFarz á n Słuszna uwaga; Nigdy nie omawiałem potencjalnej bariery wymaganej wielkości masy, aby oscylować w dół budynku (choć w mojej głowie był to kolejny problem związany z tym, jak jest to niepraktyczne).
Odpowiedź
O ile nie znajdujesz się w temperaturze 0 kelwinów (~ -273 stopni, „zero absolutne”), rzeczy o masie będą miały energię kinetyczną (ruchu lub wibracji) – zwróć uwagę, że w 0K nadal będą posiadać energię wewnętrzną, taką jak energia wiązania. Wibracje będą nieistotne dla gołego oka.
Naturalna częstotliwość w twoim przypadku będzie miała związek z większymi systemami (nie mikroskopowymi), takimi jak samochód przejeżdżający przez równo rozmieszczone garby i za każdym razem skaczący wyżej lub most pchany przez wiatr.
Na przykład możesz rozbić kieliszek wina, używając określonej (naturalnej) częstotliwości dźwięku, która spowoduje rezonans struktury.
Prawdopodobnie w podobny sposób mógłbyś rozbić ścianę za pomocą tej techniki, jednak może być po prostu opłacalne użycie czegoś takiego jak wian cking-ball.
Innym jest ten most, który zawalił się, gdy wiatr zmuszał go do rezonowania, aż nie mógł już wytrzymać naprężenia. https://en.wikipedia.org/wiki/Tacoma_Narrows_Bridge_(1940)
Obecnie systemy będą zawierać formy tłumienia, ograniczające lub zatrzymujące rezonans.
Odpowiedź
Nikola Tesla pracował nad takimi pomysłami.
Pogromcy mitów wypróbowali ten pomysł na moście i chociaż wyniki były nieco imponujące, nie były „bliskie dramatycznemu rezultatowi, jaki zaproponował Tesla.
http://www.discovery.com/tv-shows/mythbusters/about-this-show/earthquake-machine/
Tesla wpadł również na pomysł, że mógłby wywołać trzęsienia ziemi za pomocą wielu starannie zaplanowanych eksplozji. Poza odcinkiem Wonder Woman (The Pluto File) , nie widziałem zbyt wielu dyskusji na temat tego pomysłu, poza stronami internetowymi poświęconymi teorii spiskowej.
https://en.wikipedia.org/wiki/Tectonic_weapon
Ale realistycznie rzecz biorąc, siły tłumiące większości obiektów są tak silne, że zazwyczaj znajdujemy się w sytuacji „przeciążenia”, w której rzeczy w ogóle nie oscylują.
https://en.wikipedia.org/wiki/Harmonic_oscillator#Damped_harmonic_oscillator