Jag introducerades med något som kallas en kropps naturliga frekvens. Det lärdes oss i kapitlet Simple Harmonic Motion . Vår lärare sa att allt i denna värld har sin naturliga vibrationsfrekvens. Och om vi fäster den till en oscillator med samma frekvens kommer amplituden att öka på grund av resonans och någon gång kommer amplituden att öka i en sådan utsträckning att systemet kollapsar.
Så varför vibrerar allt? Vi märker det inte med våra blotta ögon .. Vibrerar det verkligen till och med. Även om det är på mikroskopisk nivå.
Det betyder att vi inte behöver några vrakbollar för att riva väggarna. Skaffa bara en oscillator .. Montera den på båda sidor av väggen och Boom! Väggen rivs.
P.S .: Jag har inte sett en oscillator eller har sett någon bild. Jag ser det bara som en periodisk kraftgenererande maskin.
Om alla vibrerar … varför förstör vi inte saker på det här sättet?
Kommentarer
- Förstår du underliggande principer för atomstruktur? Och vibrationer från atomer, snarare än hela objekt. Din uppföljning av okontrollerad resonansförstärkning är helt fel. Om du pumpar in tillräckligt med kraft vid rätt frekvens kan du få vibrationer, ja, och du kan slå nerför väggar om du får dem att vibrera (misshandel ram, kanske) men att göra atomerna i en diamant allt vibrerar är en utmaning, eftersom de inte ' t vibrerar alla med samma frekvens – så hur kommer du att lägga till kraft vid alla frekvenser som krävs …? diamantskärning är helt fel. 🙂
- @RoryAlsop Jag vet att atomer vibrerar .. Men jag ' tänkte inte att vi resonerade med frekvensen av atomerna .. och om vibrationsfrekvensen är annorlunda för alla atomer, vad betraktas egentligen som den naturliga frekvensen? .. Och om det är annorlunda, varför är det så att vi kan riva en mur men inte en diamant? Grundprincipen är att förstärka .. Eller är det så att atomerna i väggen alla vibrerar med samma frekvens (antar jag inte)?
- För underhållning – gwthomas.org/wyndham.htm – En John Wyndham-sci-fi-berättelse om detta exakta ämne 🙂
- gör att hela vibrerar som helhet behöver mer energi som försvagar en begränsad strategisk del och räknar med felutbredning + förlorad materiell sammanhållning + gravitation. Förutom det kan det vara svårt att bara få ditt mål att vibrera och inget annat.
Svar
Du pratar om enkel harmonisk rörelse, så mitt svar kommer att fokusera på det och ignorera molekylära vibrationer (det verkar inte vara vad du pratar om).
Till att börja med tycker jag det är bra att överväga amplituder Även om allt har en naturlig frekvens är vibrationsamplituderna vanligtvis mycket låga, så mycket att det är svårt att observera dem. Detta inträffar eftersom det i verkligheten finns en dämpning som minskar svängningsamplituden med tiden (på grund av luftmotstånd och andra försvinnande effekter). Detta innebär att om en dämpad oscillator lämnas på sig själv kommer den att ha en amplitud nära 0, så vi märker inte det En ideal enkel harmonisk oscillator (ingen dämpning) skulle bibehålla dess amplitud för alltid om det inte finns några yttre krafter.
Oavsett om förstärkaren Om sönderfall, finns det fortfarande en frekvens av svängningarna. När du får svänga på egen hand (ingen extern applicerad kraft) blir frekvensen den ”naturliga frekvensen”. Om du skulle tillämpa en periodisk kraft med samma frekvens skapar du ”resonans” . Detta kan förklaras med superposition . I fallet med resonans har du ständigt en stadig amplitud som matchar systemen amplitud, så drivkraften fortsätter att lägga till energi i systemet, och störningarna är alltid konstruktiva.
På papper, utan att dämpa, skulle energin öka för alltid. I praktiken kommer denna energi så småningom att göra något att gå sönder, eller bara skingra sig själv.
Så långt din vrakboll sak går, kan du göra det. Ett problem kommer att vara att kontrollera vibrationen så att det bara påverkar din byggnad, inte andra byggnader i området. Ett annat problem skulle vara att kontrollera kollapsen, det kan vara för instabilt när man resonerar. En vrakboll styr var du vill bryta nex t, att göra det med resonans kräver mycket planering och kanske inte är möjligt beroende på hur systemet reagerar.
Ett tredje (och troligen oöverkomligt ekonomiskt) problem är den kraft du behöver för att svänga strukturen för att övervinna dess självdämpning. En mycket liten kraft skulle lätt dämpas ut i systemets regelbundna rörelse. Att upprätthålla en energi med hög energi är ganska osäkert. kan lika gärna använda en vrakboll eller sprängämnen.
Kommentarer
- Jag tvivlar på att i fallet med väggbrott är huvudproblemet allt annat än dämpning. Det verkar finnas ett missförstånd att man med en liten oscillator kan resonera ett system i vilken grad som helst om frekvenserna matchar. Uttalandet om det är sant i systemet är avdämpat, vilket nästan aldrig är fallet i den verkliga världen. Så för att bryta en vägg behöver du ' en mycket kraftfull oscillator som är praktiskt taget svår att bygga. Se även: lampx.tugraz.at/~hadley/ss1/appendix/resonance/resonances.php
- @MoctavaFarz á n Bra poäng; Jag diskuterade aldrig den potentiella barriären för den erforderliga massstorleken för att pendla en byggnad ner (men i mitt huvud var det ett annat problem med hur opraktiskt det är).
Svar
Om du inte har en temperatur på 0 Kelvin (~ -273 grader, ”Absolut noll”), har saker med massa kinetisk (rörelse eller vibrations) energi – notera att vid 0K de kommer fortfarande att ha intern energi, såsom bindningsenergi. Vibrationen kommer att vara försumbar för blotta ögat.
Naturlig frekvens i ditt fall kommer att vara att göra med större system (inte mikroskopiskt), såsom en bil som kör över jämna mellanrum och hoppar högre varje gång, eller en bro som trycks av vinden.
Till exempel kan du bryta ett vinglas med en specifik (naturlig) ljudfrekvens, som kommer att få strukturen att resonera.
Du kan antagligen på samma sätt bryta ner en vägg med den här tekniken, men det kan helt enkelt vara kostnadseffektivt att använda något som en cking-ball.
En annan är den här bron som kollapsade på grund av att den tvingades av vinden att resonera, tills den inte längre tål stress. https://en.wikipedia.org/wiki/Tacoma_Narrows_Bridge_(1940)
Idag kommer system att innehålla former av dämpning för att begränsa eller stoppa resonans.
Svar
Nikola Tesla arbetade med några sådana idéer.
Mythbusters testade denna idé på en bro, och även om resultaten var lite imponerande, de var inte nära det dramatiska resultatet som Tesla hade föreslagit.
http://www.discovery.com/tv-shows/mythbusters/about-this-show/earthquake-machine/
Tesla hade också idén att han kunde framkalla jordbävningar med flera noggrant tidsinställda explosioner. Bortsett från ett avsnitt av Wonder Woman (The Pluto File) , har jag inte sett för mycket diskussioner om denna idé, förutom webbplatser för konspirationsteori.
https://en.wikipedia.org/wiki/Tectonic_weapon
Men realistiskt sett är dämpningskrafterna hos de flesta föremål så starkt att vi vanligtvis befinner oss i den ”överdämpade” situationen där saker inte alls svänger.
https://en.wikipedia.org/wiki/Harmonic_oscillator#Damped_harmonic_oscillator