神奇的声波共振,普遍存在于我们日常生活中
今年年初上映了漫威系列的一部新作——《黑豹》,在北美连续五周蝉联票房冠军。剧中黑豹的王国瓦坎达拥有大量无敌金属——振金。当这种金属制成的战衣受到打击时,金属原子间距变小,使穿戴者刀枪不入,同时能不断储存能量,并在一瞬间爆发,具有极强的战斗力。黑豹的妹妹利用声波共振原理,在轨道两侧设置了防护装置,使振金在高速运输的情况下不会发生危险,亦成功击破了振金战衣的不败金身。名词延伸 声波共振:物理学中定义,任何一个系统都存在其固有的振动频率,称为固有频率。当系统受到与本身固有频率相同的强迫振动时,系统振幅可能达到非常大的值。声学中,声波共振是指利用一个与系统固有频率相同的声波,对系统形成激励,从而与系统达到共振,系统结构可能会被破坏。剧中振金的攻破就是利用了这一原理。
声波共振的应用
共振吸声材料:
当吸声材料和结构的自振频率与声波频率一致时,声波激发吸声材料和结构产生振动,从而消耗声能。共振吸声材料主要有薄板共振结构、亥姆霍兹共振吸声器、穿孔板吸声结构和宽带吸声结构等。
乐器:
钢琴、二胡等乐器利用共振现象使其成为共鸣箱,将弦声传送出去,以提高音响效果。
声波共振武器:
军事上,利用次声波来模拟人体肌肉、内脏器官的固有频率,能够引起肌肉及内脏的共振,使人体的五脏六腑破裂,最终导致死亡。
声学现象在我们的日常生活中十分普遍。正确分析声音的原理,并合理利用声波的能量,能够为我们的“声活”带来更多便利。
来源:声讯网公众号(ID:sosoac),作者:胡顺达
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