塔科馬海峽大橋共振 美國(guó)塔科馬大橋物理原理?
塔科馬海峽大橋共振 塔科馬大橋物理原理?美國(guó)塔科馬大橋物理原理? 塔科馬大橋物理原理:橋梁倒塌的原因是由于橋面厚度不足,在強(qiáng)風(fēng)下引起卡門渦街,使橋體擺動(dòng);當(dāng)卡門渦街的振動(dòng)頻率與吊橋本身固有
塔科馬海峽大橋共振

塔科馬大橋物理原理?
美國(guó)塔科馬大橋物理原理?
塔科馬大橋物理原理:
橋梁倒塌的原因是由于橋面厚度不足,在強(qiáng)風(fēng)下引起卡門渦街,使橋體擺動(dòng);當(dāng)卡門渦街的振動(dòng)頻率與吊橋本身固有頻率相同時(shí),引起吊橋劇烈共振和坍塌。
由于橫向共振現(xiàn)象,相對(duì)溫和的小風(fēng)吹來(lái),橋的主跨度會(huì)有輕微的上下波動(dòng),沿著橋的長(zhǎng)方向扭曲,橋面的一端會(huì)上升,另一端會(huì)下降。在橋上開車的司機(jī)可以看到橋另一端的汽車隨著橋面跳動(dòng),但設(shè)計(jì)師認(rèn)為這種波動(dòng)不會(huì)造成嚴(yán)重后果,誤以為結(jié)構(gòu)是安全的。我從來(lái)沒(méi)有想過(guò)橋的縱向振動(dòng),即橋兩側(cè)的扭動(dòng)。
共振現(xiàn)象的原理是什么?團(tuán)隊(duì)走過(guò)橋梁,共振坍塌,使橋梁坍塌的能量來(lái)自哪里?
我們?cè)谛W(xué)的時(shí)候?qū)W過(guò)一篇課文,講的是1902年1月一支沙皇俄國(guó)軍隊(duì)整齊地走過(guò)彼得堡封塔河上的愛紀(jì)畢特橋時(shí)突然斷裂的事故。
然后我們都知道共振是這場(chǎng)災(zāi)難的罪魁禍?zhǔn)?,但是很多朋友可能還是不明白為什么共振會(huì)有這么大的破壞力。什么諧波和固有頻率復(fù)雜?今天,讓我用最簡(jiǎn)單的語(yǔ)言向你解釋一下。
變形是力的根源
首先,我們需要知道為什么這座橋被破壞了?事實(shí)上,關(guān)鍵在于變形。我們宏觀世界中的所有物體在受力時(shí)都會(huì)變形。雖然有些材料非常硬,變形很小,幾乎無(wú)法察覺,但只要實(shí)驗(yàn)儀器足夠精確,就可以觀察到。
變形會(huì)改變分子之間的相對(duì)距離,分子之間的力是引力和斥力的合成。當(dāng)距離太近時(shí),它表現(xiàn)為強(qiáng)大的斥力,當(dāng)距離太遠(yuǎn)時(shí),它表現(xiàn)為極弱的引力。只有在一個(gè)很小的范圍內(nèi),它才能表現(xiàn)出我們通常感知到的物體的剛性,即下圖中a到b點(diǎn)之間的距離。