Fui apresentado a algo chamado frequência natural de um corpo. Isso foi ensinado no capítulo Movimento harmônico simples . Nosso professor disse que tudo neste mundo tem sua frequência natural de vibração. E se o anexarmos a um oscilador com a mesma frequência, então, devido à ressonância, a amplitude continuará aumentando e em algum momento a amplitude aumentará a tal ponto que o sistema entrará em colapso.
Então, por que tudo vibra? Nós não percebemos isso através de nossos olhos nus. Ele realmente vibra. Mesmo que seja em nível microscópico.
Isso significa que não precisamos de bolas de demolição para demolir as paredes. Basta obter um oscilador .. Encaixe-o em ambos os lados da parede e Boom! Parede está demolida.
P.S .: Não vi um oscilador, nem uma foto. Eu apenas o imagino como uma máquina geradora de força periódica.
Se todo mundo vibrar … então por que não destruímos as coisas dessa maneira?
Comentários
- Você entende o princípios subjacentes da estrutura atômica? E a vibração dos átomos, em vez de objetos inteiros. O que você segue em relação à amplificação de ressonância descontrolada está errado. Se você bombear energia suficiente na frequência certa, pode obter vibração, sim, e pode bater descer paredes se você os fizer vibrar (aríete, talvez), mas fazer todos os átomos de um diamante vibrarem é um desafio, pois eles não ‘ t todos vibram na mesma frequência – então, como você adicionará energia em todas as frequências necessárias …?
- Os fabricantes de equipamentos de limpeza por ultrassom geralmente dizem para você não colocar suas joias lá … com razões muito boas e a declaração sobre o o corte de diamante está completamente errado. 🙂
- @RoryAlsop Eu sei que os átomos vibram .. Mas eu não ‘ achei que estávamos ressoando com as frequências dos átomos … e se a frequência das vibrações é diferente para todos os átomos, então o que é realmente considerado como a frequência natural? .. E se for diferente, por que é que podemos demolir uma parede, mas não um diamante. O princípio básico é amplificar … Ou será que os átomos na parede vibram todos na mesma frequência (eu acho, não)?
- Para diversão – gwthomas.org/wyndham.htm – Uma história de ficção científica de John Wyndham sobre este tópico exato 🙂
- fazer o todo vibrar como um todo precisa de mais energia do que enfraquecer uma parte estratégica limitada e contando com propagação de falhas + coesão material perdida + gravidade. Além disso, pode ser difícil fazer apenas o seu alvo vibrar e nada mais.
Resposta
Você está falando sobre movimento harmônico simples, então minha resposta se concentrará nisso e ignorará as vibrações moleculares (não parece ser disso que você está falando).
Para começar, acho que é bom considerar as amplitudes . Embora tudo tenha uma frequência natural, as amplitudes de vibração costumam ser muito baixas, tanto que é difícil observá-las. Isso ocorre porque, na realidade, há um amortecimento que diminui a amplitude da oscilação com o tempo (devido à resistência do ar e outros efeitos de dissipação). Isso significa que se um oscilador amortecido for deixado sozinho, terá uma amplitude próxima de 0, então não notamos. . Um oscilador harmônico simples ideal (sem amortecimento) manteria sua amplitude para sempre se não houvesse forças externas.
Independentemente de se o amplito ude decai, ainda há uma frequência das oscilações. Quando deixado para oscilar por conta própria (sem força externa aplicada), a frequência será a “frequência natural”. Se você aplicasse uma força periódica com a mesma frequência, criaria “ressonância” . Isso pode ser explicado por meio da superposição . No caso de ressonância, você tem constantemente uma amplitude constante que corresponde aos sistemas amplitude, então a força motriz continua adicionando energia ao sistema, e a interferência é sempre construtiva.
No papel, sem amortecimento, a energia aumentaria para sempre. Na prática, essa energia acabará por fazer algo quebrar, ou apenas se dissipar.
No que diz respeito à sua bola de demolição, você poderia fazer isso. Um problema será controlar a vibração, de modo que ela afeta apenas o seu prédio, não os outros prédios em a área. Outro problema seria controlar o colapso, pode ser muito instável durante a ressonância. Uma bola de demolição controla onde você deseja quebrar t, fazer isso com ressonância exigiria muito planejamento e pode não ser possível, dependendo de como o sistema responde.
Um terceiro problema (e provavelmente proibitivo economicamente) é a força necessária que você precisa para oscilar a estrutura para superar seu autoamortecimento. Uma força muito pequena seria facilmente amortecida no movimento regular do sistema. Manter uma oscilação de alta energia é bastante inseguro; pode muito bem usar uma bola de demolição ou explosivos.
Comentários
- Duvido que, no caso de quebra de paredes, o principal problema seja outra coisa que não o amortecimento. Parece haver um mal-entendido de que usando um pequeno oscilador você pode ressoar um sistema em qualquer grau se as frequências forem compatíveis. A afirmação é verdadeira se o sistema não estiver amortecido, o que quase nunca é o caso no mundo real. Portanto, para quebrar uma parede, você ‘ precisará de um oscilador muito poderoso, que é praticamente difícil de construir. Veja também: lampx.tugraz.at/~hadley/ss1/apêndice/resonance/resonances.php
- @MoctavaFarz á n Bom argumento; Eu nunca discuti a barreira potencial do tamanho da massa necessária para oscilar um edifício para baixo (embora na minha cabeça essa fosse outra preocupação com o quão impraticável isso é).
Resposta
A menos que você esteja a uma temperatura de 0 Kelvin (~ -273 graus, “zero absoluto”), coisas com massa terão energia cinética (movimento ou vibracional) – observe que em 0K eles ainda possuirão energia interna, como energia de ligação. A vibração será insignificante a olho nu.
A frequência natural no seu caso terá a ver com sistemas maiores (não microscópicos), como um carro passando por lombadas igualmente espaçadas e pulando mais alto a cada vez, ou uma ponte sendo empurrada pelo vento.
Por exemplo, você pode quebrar uma taça de vinho usando uma frequência de som específica (natural), que fará com que a estrutura ressoe.
Você provavelmente poderia quebrar uma parede da mesma forma usando esta técnica, no entanto, pode ser simplesmente econômico usar algo como um fogo cking-ball.
Outra é esta ponte que ruiu devido ao facto de ter sido forçada pelo vento a ressoar, até não aguentar mais o stress. https://en.wikipedia.org/wiki/Tacoma_Narrows_Bridge_(1940)
Hoje, os sistemas incorporarão formas de amortecimento, para limitar ou interromper a ressonância.
Resposta
Nikola Tesla estava trabalhando em algumas ideias como esta.
Oscilador de Tesla – Wikipedia
Os Mythbusters testaram essa ideia em uma ponte, e embora os resultados foram um pouco impressionantes, eles “não chegaram perto do resultado dramático que Tesla havia proposto.
http://www.discovery.com/tv-shows/mythbusters/about-this-show/earthquake-machine/
Tesla também teve a ideia de que poderia induzir terremotos com várias explosões cuidadosamente cronometradas. Além de um episódio de Mulher Maravilha (O Arquivo de Plutão) , não vi muita discussão sobre essa ideia, além de sites de teoria da conspiração.
https://en.wikipedia.org/wiki/Tectonic_weapon
Mas, realisticamente, as forças de amortecimento da maioria dos objetos são assim forte que estamos normalmente na situação “superamortecida”, onde as coisas realmente não oscilam.
https://en.wikipedia.org/wiki/Harmonic_oscillator#Damped_harmonic_oscillator