2011 第三期 獨家發行 物理 PHYSICS 專刊 生活中的共振 豐原高中 柯閔耀 休伊特 Paul G. Hewitt 在他的 觀念物理 一書中講了一個這樣的故事 1831 年 有一支英國步兵隊以整齊的步伐行軍過曼徹斯特市附近一條名為布勞頓的人行橋上時 竟然 造成人行橋的過度搖晃而坍塌 事後調查 人行橋當時所承載步兵隊人員的總重量並未超過 人行橋所能負荷的總重 而且在坍塌前橋的結構也沒有任何的損傷 那麼 究竟是什麼原因 造成這樣的災害呢 事實上 這是由於軍隊以整齊的步伐過橋時 使橋產生共振所造成的倒塌事件 也由於 上述的原因 為了避免結構破壞性的共振 世界各國都有一條不成文的規定 那就是只要大 隊人馬要過橋時 再也不准齊步走而以便步代替 究竟什麼是共振呢 它對我們的生活又有哪些影響 就讓本文來探討在 生活中的共 振
CHWA resonanceforced vibrations natural frequency 杕 杌 2
TOP Line PHYSICS TOP PHYSICS 219 Do Do 3
CHWA 如果我們持續發出與某個水晶玻璃杯的自然頻率 相符合的聲音 將會使水晶杯破碎 圖六 另外 有 時如果有飛機或直升機從家裡附近的上空飛過時 也 會使房子內的門窗產生振動而發出聲音 而登山的山 友在登山時嚴禁大聲喊叫 則是因為喊叫聲中若有某 一個頻率正好與山上積雪的自然頻率相吻合時 就會 因共振而引起雪崩 造成十分嚴重的後果 當我們在 浴室唱歌 唱到某個特定的低音時 會覺得聲音好像 變大 這是因為此特定頻率的低音與浴室牆壁間駐波 圖六 水晶杯因共振而破碎 的自然頻率產生共振的結果 一般而言 人類聲帶講話的頻率約在 80 赫茲 1000 赫茲之間 男生的聲音約在 95 赫茲 142 赫茲之間 而女生的聲音約在 272 赫茲 558 赫茲之間 音樂裡 中央 C 的 頻率約為 262 赫茲 而人耳最低可聽到約 20 赫茲的聲音 一般傳統陰極射線管的電腦 螢幕 簡稱 CRT 電腦螢幕 其電子束的掃瞄頻率是 85 赫茲 100 赫茲之間 如果你把 低音喇叭放在 CRT 電腦螢幕旁 當特定低音出現時 你會看到螢幕上的畫面有小幅干 擾 這就是掃瞄器與聲音的共振 如果你在海邊 從海灘拾起一只大海螺 把它貼近耳朵便可聽見海浪聲 圖七 那 是由於微風和環境的雜音偶然激起了海螺中的空氣柱 產生共振 聲音忽大忽小 讓人 聽起來好像大海的浪濤聲 其實 生活中的任何一種容器甚至於是你自己的手 輕放在 耳邊時也可以聽到周圍的人聲 車聲等環境聲響的共振 圖七 海螺 4
TOP PHYSICS TOP Line TOP 20 3 17 8 12 4 6 20 20 1.3 16 20 5
CHWA 2450M 6
TOP PHYSICS TOP Line TOP 2007 6 2 60 nonradiative magnetic coupling MIT WiTricity WiTricity matched resonant antennas 2.7! 7
TOP PHYSICS TOP Line TOP 杕 http://www.eettaiwan.com/art_8800469385_617723_nt_b79d6548.htm Wireless energy transfer turns on bulb in MIT demo 杌 http://web.mit.edu/newsoffice/2007/wireless-0607.html 杈 University Physics: with Modern Physics 12/e 杝 wiki Luiz Carlos we04@chwa.com.tw E-mail 02-2262-5666213 21 022262-5666 022262-0565 26 2 042261-8485 043601-8600 12 07381-1377 07960-2868 8