科学小讲堂 生活中的共振现象~

每周的科学小讲堂又与大家见面啦，今天的小讲堂有的小朋友会问啦：“这不就是一个脸盆嘛，它有什么神奇之处呢？...





每周的科学小讲堂又与大家见面了，本周的小讲堂，科技馆的辅导员老师们由“龙洗”这件展品出发，为前来参观的小朋友们和家长们细心讲述了龙洗和共振的故事。

在活动的一开始，就有的小朋友忍不住要问：“这不就是一个脸盆嘛，它有什么神奇之处呢？”其他小朋友也纷纷表示好奇。紧接着辅导员老师邀请了其中一位小朋友走上前来，悄悄的在他耳边轻声说了几句话。只见小盆友先是用水沾湿双手，然后用手掌在这个“盆“的两个提手上有规律搓动。神奇的现象发生了！伴随着铜洗会发出嗡嗡响声，像用弓拉弦一样，盆内的水还会形成浪花，溅起水柱。这又是怎么一回事呢？

要知道，它可不是一个简单的脸盆，在中国古代啊，这样的盆被称为＂洗＂，相传先秦时期就已经有这种铜制的盆啦，被汉族人民广泛使用。盆的底部装饰有鱼纹的，被称作“鱼洗”，而装饰有龙纹的，就被成为“龙洗”。在古代，龙洗可不是普通老百姓可以用的，只有皇帝才可以使用龙的纹饰。



那么龙洗这一神奇的现象是怎样怎样产生的呢？其中又蕴含什么样的科学原理呢？

原来呀，由于每一种物质都有一个自然频率，当物件受到外力振荡，而这种振荡频率又刚好是它的自然频率时，物件便会剧烈地振动起来，这种现象被称为共振。当双手摩擦洗耳，并有规律的进行前后摩擦，便赋予了龙洗振动的能量，在龙洗周壁对称振动的拍击下，龙洗里的水与双手运动发生共振时，水立刻就会发出嗡嗡的奇妙音响，并且水花四溅，大有龙泉喷珠的奇妙景象。

那我们继续说说共振现象在生活中的应用。

雪崩的恐怖想必大家都知道。在登山运动员攀登雪山时严禁大声喊叫。因为喊叫声中某一频率若正好与山上积雪的固有频率相吻合，就会因共振引起雪崩，其后果十分严重。



小时候喜欢玩“荡秋千”，有的人掌握了荡秋千的技巧，仅靠自己用力便能将秋千越荡越高。当玩者的策动力频率与秋千自由振动的固有频率相同时，秋千的摆角会越来越大，这是共振在荡秋千上的应用。        

共振的应用已经深入医疗、航天等各行各业，也走进了我们的千家万户，但是在物理现象中，共振的出现往往会造成危害。在日常生活中，人们常受到外界振动的影响，如车船的颠簸、机械的振动和噪音的影响等，当这些恰好在人体固有的振动频率范围内时，对火的影响 就比较大，使你晕车、晕船，甚至头痛、呕吐。因此，跟振动源十分接近的操作人员，如拖拉机驾驶员、电锯等操作工，在工作时应尽量避免这些振动源的频率与人 体有关部位的固有频率产生共振。为了保障工人的安全与健康，有关部门已做出相应规定，要求用手工操作的各类振动机械的频率必须大于20Hz。

共振的危害就在于，它并不需要强大的破坏力，而是能自动进行能量的积累，“千里之堤，溃于蚁穴”，最终的结果是可怕的。要避免共振的灾害作用，就必须尽量增大振动系统和可能的策动力频率之间的差距，使受迫振动被限制在极小振幅的范围内。

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