浅谈共振的应用及其危害
浅谈共振的应用及其危害
热食物 。微波的频率为 3 0 0 M. 3 0 0 k MHz的电磁波 , 通常我们 用 的电磁炉的微波频率为 2 4 5 0 MHz 左右 , 而食物 内部的水分 子 的固有振动频率与微波炉所用微波频 率相 差不 多。因此 , 当微波炉工作 时, 微波炉 内部会产生很强烈的振荡电磁场, 迫
生共 振 现 象 。 3共振 的危害 微 波 炉 作 为家 家 户 户 必 不可 少 的家 用 电器 在 全 世 界被 无 任何事物 都具有两面性, 谈到共振的应用, 就不得不谈一 数家庭广泛的使用 。而很多人不知道的是 ,微波炉的工作 原 谈共振带来的危害 。提到共振的危 害,大家都会 想起德 国士 理正是与共振息息相关 的。众所周知,微波炉利用微波来加 兵集体过桥, 结果 由于行军的步子太过整齐, 产生了共振现象,
内, 无线 电射频脉冲来击发人体内部 的氢原子核 , 从而 引起氢 原子核的共振 ,同时吸收能量。而在停止无线 电射频脉冲 以 参考文献 后, 氢原子核会 按照特定 的形式射 出信号 , 吸收的能量 也将释 [ 1 ] 核磁共振新技术研 究与临床应用[ M】 . 北京医科大 学出版社, 2 0 0 1 .
浅谈共振 的应用及其 危害
雷 明政
( 西 南交通 大 学物理 科 学与技 术 学院
摘 要
四川 - 成都
6 1 1 7 5 6)
共振是指一个物理 系统在特定频率下, 以最大振幅做振 动的情形。此一特定频率称之为共振频率。在共振
频率下, 很小的周期振 动便可产生很大的振 动, 因 为 系统储存 了动能。 而共振所产生的振 动在某些情况下可以加 以利 用, 为生活带来很 多便利 ; 或者利用共振的原理 制作 一些机器设备为人类服务。 同 样 的, 在某些情况下 , 共振所产生 的 振动却会 带来很大 的危害, 应 当防止。本 文将通过举例 的方 式针对共振现 象谈 一谈 它的应用和 危害 。
共振的应用及其危害
共振的应用及其危害
共振是物体受到外力作用下的一种响应现象,具有许多应用,包括以下几个方面:
1. 振动传感器:共振可用于制作传感器,例如加速度传感
器和压力传感器。
这些传感器利用物体在特定频率下共振
的特性来测量力或压力的变化。
2. 音乐与声学:乐器演奏的基础原理之一就是共振。
当乐
器的空腔或弦共振时,会产生特定频率的声音。
声学领域中,共振也用于调谐音箱和扬声器等设备。
3. 结构工程:在工程中,共振现象常常需要被考虑。
例如,建筑物的共振频率必须远离地震或风力的激励频率,以避
免共振破坏。
然而,共振也可能带来一些危害:
1. 破坏性共振:当物体在共振频率下受到持续激励时,可能发生共振破坏。
这在工程领域中尤为重要,例如桥梁或其他结构物在风力激励下发生共振导致破坏。
2. 噪音问题:共振会产生很高的声音,而且常常是固定频率的。
这可能成为噪音的来源,对人们的健康和生活造成负面影响。
3. 不稳定性:共振可能导致系统变得不稳定,特别是在控制系统中。
共振会引起振荡,从而降低系统的性能和稳定性。
因此,在设计和工程中,需要对共振进行仔细的考虑和控制,以避免潜在的危害。
共振的原理与危害和应用
共振的原理与危害和应用1. 共振的原理共振是指当一个物体或系统受到周期性外力作用时,如果外力频率与物体或系统本身的固有频率相同或接近时,物体或系统会发生共振现象。
共振的原理可以用下面的几个方面进行解释:•固有频率:物体或系统具有固有的振动频率,称为固有频率。
当外界的周期性外力频率与固有频率相等或接近时,共振现象会发生。
•振幅放大:共振时,物体或系统的振幅会比非共振时增大很多倍,这是因为外力的频率与物体或系统的固有频率相同时,外力的能量会逐渐积累并不断增加振动的振幅。
•能量传递:共振时,能量在物体或系统中传递得更加迅速和高效。
由于振幅的放大,共振能够使物体或系统摄取更多能量并将其有效地传递。
•相位对齐:当外力频率与物体或系统的固有频率相同时,振动的相位会与外力效果对齐,使共振更加显著。
2. 共振的危害尽管共振在某些情况下可以产生积极的效果,但在其他情况下也会引起危害。
以下是一些常见的共振危害:•结构破坏:共振可以引起物体或系统的结构破坏,特别是在振动频率与固有频率非常接近的情况下。
由于振动的振幅放大,结构可能无法承受这种额外的负荷而发生破裂或断裂。
•能量浪费:共振时,能量传递更加迅速和高效,但这也可能导致能源浪费。
外力的能量被吸收并以更大的幅度传递到物体或系统中,而这些能量不一定能够被有效利用。
•噪音和震动:共振会产生大幅度的振动,从而导致噪音和震动。
这对于某些设备和结构来说可能是不可接受的,可能会干扰正常操作或引起其他问题。
•系统失控:在某些情况下,共振可以导致系统失控。
当共振发生时,物体或系统的行为往往变得不可预测,可能会导致系统故障或事故发生。
3. 共振的应用尽管共振有其危害,但在某些领域中也可以应用到共振现象,以实现特定的目标。
以下是一些共振应用的例子:•音乐乐器:共振在音乐乐器中起着重要作用。
例如,钢琴的弦和共鸣箱之间的共振现象产生了特定的声音效果。
其他乐器如吉他、小提琴和大提琴等也利用共振现象产生独特的音色。
共振的应用及其危害
共振的应用及其危害引言共振是物理学中一个重要的现象,它在各个领域中都有着广泛的应用。
然而,共振也有其危害性。
本文将介绍共振的应用以及可能带来的危害。
共振的应用1. 共振现象的定义共振是指当一个物体受到外力作用时,如果其本身的固有频率与外力的频率非常接近,就会发生共振现象。
在共振时,物体会产生明显的振幅增大现象。
2. 共振在声学领域的应用共振在音乐乐器中得到了广泛的应用。
例如,钢琴的琴弦在共振时会发生共鸣,产生丰富的音色。
类似地,管乐器的共鸣管也会产生特定的音色。
此外,共振也常用于扩音器和音箱等设备中,以增强声音的放大效果。
3. 共振在工程领域的应用共振在工程领域中有着广泛的应用。
例如,在桥梁的设计中,需要考虑桥梁的自然频率,以避免共振发生,从而保证桥梁的安全性。
此外,共振也被应用于建筑结构、电力系统、飞行器等领域,以促进设计和优化工作。
4. 共振在医学领域的应用共振在医学领域中有着广泛的应用。
例如,核磁共振成像(MRI)技术利用共振现象进行医学影像诊断,通过对人体组织共振信号的获取,得到高清晰度的图像。
此外,共振声波也被用于治疗骨科疾病,如断骨的治疗中。
共振的危害1. 结构共振的危害当建筑结构或其他工程产品的自然频率与外界激励频率相近时,共振可能产生严重的后果。
例如,风力对建筑物的作用可能导致结构共振,进而引发结构的破坏。
因此,在工程设计中需要注意避免共振现象的发生。
2. 机械共振的危害机械共振是指机械系统受到外力作用时产生的共振现象。
在机械共振时,机械系统会出现振动幅度急剧增大的情况,导致机械元件的疲劳和损坏。
为了避免机械共振的危害,需要在设计中进行合理的减振和抑制措施。
3. 共振对人体的影响共振声波对人体有一定的影响。
当人体受到特定频率的共振声波作用时,可能会导致身体不适、失去平衡能力以及听力受损等问题。
因此,在工作和生活环境中,需要注意避免长时间暴露于共振声波中。
4. 电路共振的危害电路中的共振可能导致电流和电压的异常增大,从而引发电路的过热、短路和损坏。
共振的应用及其危害 (2)
共振的应用及其危害引言共振是一个在物理学和工程领域中经常出现的现象。
它描述了当一个物体与另一个物体的振动频率接近时,会产生共振现象。
共振现象在许多领域都有广泛的应用,例如声学、机械工程和电子工程等。
然而,尽管共振有许多有用的应用,但它也可能带来一些潜在的危害。
本文将探讨共振的应用及其潜在危害。
共振的应用1. 声学领域中的应用共振在声学领域中有许多重要的应用。
例如,乐器的共鸣是由共振现象引起的。
当一个乐器的弹性体发出特定频率的声音时,与其共振的空气柱将增加声音的音量和音质。
这就是为什么不同的乐器在发出相同音符时会有不同的音色。
此外,在音响系统中,共振也可以被利用来增强声音的传播和扩散效果。
2. 机械工程中的应用共振在机械工程中有广泛的应用。
例如,桥梁和建筑物的设计需要考虑共振频率,以避免由共振引起的结构破坏。
振动台也是利用共振现象来测试产品的耐久性和可靠性。
此外,共振也被应用于汽车发动机的设计中,以提高燃烧效率和减少噪音和振动。
3. 电子工程中的应用共振在电子工程中也有许多应用。
例如,共振电路广泛应用于无线电和通信设备中,用于调谐和放大信号。
铁心变压器和陶瓷谐振器也利用共振现象来实现能量转换和信号传输。
共振的危害虽然共振具有很多有用的应用,但如果不加控制和管理,它也可能带来一些危害。
1. 结构破坏共振频率与结构的自然频率密切相关。
当外部力作用于结构体时,如果该力的频率与结构体的自然频率相近,就会导致结构共振,从而造成结构破坏。
一个经典的例子是风吹大桥,当风的频率与桥梁的自然频率相近时,会引起共振现象,导致桥梁产生摆动,进而破坏桥梁的结构。
2. 噪音和振动共振也可能引起噪音和振动问题。
例如,机械设备在运行时产生的振动可能会与某些共振频率共振,导致噪音和振动增加。
这不仅会影响设备的正常运行,还可能对周围环境和工作人员的健康产生负面影响。
3. 能量浪费共振也可能导致能量浪费。
当系统处于共振状态时,能量的传输和转换效率会降低。
共振的应用及危害
共振的应用及危害学生学号:43090704学生姓名:易政所在学院:材料科学与工程学院所学专业:材料科学与工程选课日期:第七周周二晚上摘要本文对共振进行讨论,重点是共振在社会上的应用及其带来的危害,并提出了一些解决方法。
关键字共振建筑工地医学日常生活桥梁垮塌人体危害1.共振的概述共振是指一个物理系统在特定频率下,以最大振幅做振动的情形。
共振在声学中亦称“共鸣”,在电学中,振荡电路的共振现象称为“谐振”。
自然中有许多地方有共振的现象,如:乐器的音响共振、太阳系一些类木行星的卫星之间的轨道共振、动物耳中基底膜的共振,电路的共振等等。
但共振有利也有害,人类在自己的技术中利用或者试图避免共振现象。
2. 共振的应用随着近代科学的发展,供着应用于越来越多的领域。
在建筑工地,建筑工人在浇灌混凝土的墙壁或地板时,为了提高质量,总是一面灌混凝土,一面用振荡器进行震荡,使混凝土之间由于振荡的作用而变得更紧密、更结实。
此外,粉碎机、测振仪、电振泵、测速仪等,也都是利用共振现象进行工作的。
在人们的日常生活中,共振也充当着重要的角色,如常用的微波炉。
具有2500赫兹左右频率的电磁波称为“微波”。
食物中水分子的振动频率与微波大致相同,微波炉加热食品时,炉内产生很强的振荡电磁场,使食物中的水分子作受迫振动,发生共振,将电磁辐射能转化为热能,从而使食物的温度迅速升高。
微波加热技术是对物体内部的整体加热技术,完全不同于以往的从外部对物体进行加热的方式,是一种极大地提高了加热效率、极为有利于环保的先进技术。
再比如说收音机,电台通过天线发射出短波/长波信号,收音机通过将天线频率调至和电台电波信号相同频率来引起共振,将电台信号放大,再经过过滤后传至喇叭发声。
还有市面上极为少见的共振音箱,它是让音频经过转换后以机械振动介质面(木质桌面、玻璃等),使介质整个物体产生共振,从而使物体播放出悠扬的乐曲。
共振在医学上也有应用。
专家研究认为,音乐的频率、节奏和有规律的声波振动,是一种物理能量,而适度的物理能量会引起人体组织细胞发生和谐共振现象,这种声波引起的共振现象,会直接影响人们的脑电波、心率、呼吸节奏等,使细胞体产生轻度共振,使人有一种舒适、安逸感。
谈谈共振的应用及其危害3页
谈谈共振的应用及其危害3页共振是物理学中的一个概念,它指的是两个物体在频率相同的情况下,相互传递能量并逐渐增强的现象。
共振在很多领域都有广泛的应用,但同时也带来了一些潜在的危害。
首先,共振的应用比较广泛,其中一个主要领域是机械工程。
机械振动是机械工程中的一个重要问题,很多机械设备在工作过程中都会出现振动,这对其正常工作的稳定性和寿命都会产生影响。
通过控制机械振动的频率和振动幅度,可以提高机械设备的可靠性和使用寿命。
因此,在机械工程中经常使用振动控制技术来控制机械振动,其中就包括了共振技术。
另一个应用于共振的领域是音乐演奏。
乐器的共振效应是产生音乐的重要原理之一。
在乐器发声时,乐器本身会产生振动,并且这种振动可以通过空气传递出去形成声音。
通过调整乐器的谐波频率并使其与人的听觉大脑共振,可以产生美妙的音乐效果。
因此,在音乐演奏中,共振被广泛应用于提高音乐的演奏效果。
除了以上提到的领域外,共振还被应用于其他一些领域,比如电子工程、地震工程、交通工程等等。
在这些领域,共振可以提高设备的工作效率,改进系统的工作状态,并减少能量损失和噪声等问题,因此具有广泛的应用前景。
然而,共振也存在一些潜在的危害,其中之一是共振的破坏力。
共振越强,产生的能量越大,如果不加控制,这种能量有可能会导致物体损坏或破坏。
例如,桥梁在强风或地震等情况下会发生振动,如果振幅增大达到桥梁的承载极限,则会导致桥梁崩塌。
因此,共振对于大型结构物如桥梁、塔楼、飞机等来说是一种非常危险的因素。
此外,共振还有可能引起人们的身体不适。
例如,在飞机、汽车、火车等交通工具上,共振会产生强烈的震动和噪声,一些人在长时间处于这种环境中,就会出现头痛、晕眩等不适症状。
因此,在设计交通工具时,需要尽可能减少这种共振的影响,以保证人们的安全和健康。
总之,共振是一个很有用的物理现象,通过合理应用可以带来很多好处,但同时也需要注意其可能潜在的危害,特别是在大型结构物、交通工具等方面,需要进行周密的研究和控制。
浅谈共振的应用及危害
浅谈共振的应用及危害我们都知道,物理与生活有着紧密不可分的关系。
所以我在初步了解物理与生活的联系后,对物理在生活的各个方面的应用和解释有了一个初步的了解。
其中,自己对共振这一块非常感兴趣,下面,我将对共振的应用及危害做一个浅谈。
共振,是指一个物理系统在特定频率下,以最大振幅做振动的情形。
对于这种震动,我们并不陌生,在高中已经学过,但是它带给我们的好处和危害,并不是我们所特别清楚的。
共振在声学中称“共鸣”,在电学中,振荡电路的共振现象称为“谐振”。
自然中有许多地方有共振的现象,如:乐器的音响共振、太阳系一些类木行星的卫星之间的轨道共振、动物耳中基底膜的共振,电路的共振等等。
但共振有利也有害,人类在自己的技术中利用或者试图避免共振现象。
共振不仅在工业,军事等方面有着重要应用,在人们的日常生活中,共振也充当着重要的角色,如常用的微波炉。
具有2500赫兹左右频率的电磁波称为“微波”。
食物中水分子的振动频率与微波大致相同,微波炉加热食品时,炉内产生很强的振荡电磁场,使食物中的水分子作受迫振动,发生共振,将电磁辐射能转化为热能,从而使食物的温度迅速升高。
微波加热技术是对物体内部的整体加热技术,完全不同于以往的从外部对物体进行加热的方式,是一种极大地提高了加热效率、极为有利于环保的先进技术。
再比如说电台通过天线发射出短波/长波信号,收音机通过将天线频率调至和电台电波信号相同频率来引起共振。
将电台信号放大,以接受电台的信号。
电波信号通过天线向空中发射信号,短波通过云层发射,长波通过直接向地球表面发射。
收音机的天线将共振磁环的频率调节至和电台电波信号相同时就会产生共振,电波信号将被放大,然后天线将放大后的信号经过过滤后传至喇叭发声。
在医学上,更是有着重要的医疗应用,其中最突出的就是“核磁共振”。
它是医疗业继CT后的又一重大进步。
将人体置于特殊的磁场中,用无线电射频脉冲激发人体内氢原子核,引起氢原子核共振,并吸收能量。
共振的运用及危害
共振的运用及其危害一:什么是共振任何物体产生振动后,由于其本身的构成、大小、形状等物理特性,原先以多种频率开始的振动,渐渐会固定在某一频率上振动,这个频率叫该物体的固有频率。
当人们从外界再给这个物体加上一个振动(称为驱动)时,这时物体的振动频率等于驱动力的频率,而与物体的固有频率无关,这时称为强迫振动。
但如果驱动力的频率与该物体的固有频率正好相同,物体振动的振幅达到最大,这种现象叫共振。
物体的振幅与驱动力的关系图如下物体的振幅与驱动力频率关系图)因此我们可以知道,驱动力的频率与固有频率一样,从而产生了共振现象,可能导致巨大危害,在我们生活的方方面面共振影响也十分巨大。
二:共振的危害人们对自然规律的认识经历了漫长的过程,有时还会付出非常沉重的代价。
下面几个例子时关于振动危害的。
1831年,一队骑兵队列通过英国曼彻斯特附近的一座吊桥。
他们雄赳赳、气昂昂,“嗒、嗒”的马蹄声节奏分明有力。
突然,不幸的事情发生了,随着一声巨响,大桥莫名其妙地倒塌了,人与马纷纷坠入河中,导致死伤惨重。
过了半个多世纪,1906年,俄国首都彼得格勒有一支全副武装地沙皇军队,步伐整齐地通过爱记华特大桥。
突然间桥身剧烈振动起来,然后伴随着一声巨响,大桥断裂崩塌了,士兵、布匹等贵重物品纷纷落水,当时的情景狼狈不堪。
两件事发生的方式大同小异,人们对此觉得特别震惊,并随即对此进行了调查。
通过当时一大批顶尖物理学家的研究发现,在没有敌人破坏,又不是桥的质量问题时,肇事者正是这些受害者自己。
由于他们齐步前进,整齐的步伐产生的周期频率碰巧接近桥的固有频率,激起了大桥的共振,结果造成了桥断人亡的大事故人们对自然规律的认识经历了漫长的过程,有时还会付出非常沉重的代价。
下面几个例子时关于振动危害的。
1831年,一队骑兵队列通过英国曼彻斯特附近的一座吊桥。
他们雄赳赳、气昂昂,“嗒、嗒”的马蹄声节奏分明有力。
突然,不幸的事情发生了,随着一声巨响,大桥莫名其妙地倒塌了,人与马纷纷坠入河中,导致死伤惨重。
共振 物理
共振物理
共振是物理学中常常出现的一种现象。
当一个物体受到外部力,且该
力的频率等于该物体固有频率时,这个物体就会发生共振现象。
1. 共振的定义:共振是一种物理现象,指当一个物体受到外部力,并
且该力的频率等于物体的固有频率时,该物体可能会产生明显的振动
现象。
2. 固有频率:固有频率是指物体自由振动时,不受外力干扰所表现出
来的频率。
固有频率是物体的本征属性,不同物体的固有频率不同。
3. 共振的条件:物体发生共振需要满足两个主要条件,一是外力的频
率等于物体的固有频率,二是外力对于物体的损耗要足够小。
4. 共振的应用:共振是一种很重要的物理现象,在生活中有很多应用。
例如,共振现象被广泛用于实现机械式计时器。
此外,共振还被用于
制作无线电收音机、雷达和激光器等。
5. 共振的优点:共振现象产生的振动幅度通常很大,因此可以被测量
或利用。
此外,共振可以产生与输入信号完全相同的输出信号,这对
于某些应用来说非常有用。
6. 共振的危害:共振也可能带来危害。
例如,桥梁和建筑物会因风力
和震动而产生共振,这可能会导致损坏或倒塌。
总之,共振是一种常见的物理现象,在生活和科学研究中都有广泛的
应用。
理解共振现象的原理和应用,对于学习物理学和机械学有很大
帮助。
共振的应用及其危害
共振的应用及其危害作者姓名:李津宁(专业班级:应用物理学1403班,学号:1409030309)摘要:共振在物理领域及生活领域都有着极其重要的作用,在人们应用着共振带给我们的便利的同时,还在经受着共振带给我们的危害,本文主要介绍了共振的应用及共振对我们的危害,使我们更加清楚的认识到共振。
关键词:共振现象原理应用危害引言共振现象在自然界中,非常普遍地存在着,任何物体产生振动后,由于其本身的构成、大小、形状等物理特性,原先以多种频率开始的振动,渐渐会固定在某一频率上振动,这个频率叫做该物体的“固有频率”,因为它与该物体的物理特性有关。
当人们从外界再给这个物体加上一个振动( 称为策动) 时,如果策动力的频率与该物体的固有频率正好相同,物体振动的振幅达到最大,这种现象叫做“共振现象”。
1 共振的应用1.1自然界中的共振共振在声学中亦称“共鸣”,它指的是物体因共振而发声的现象,如两个频率相同的音叉靠近,其中一个振动发声时,另一个也会发声。
在电学中,振荡电路的共振现象称为“谐振”。
从总体上来看,宇宙的大多数物质是有弹性的,大到行星小到原子,几乎都能以一个或多个固有频率来振动。
我们都知道,宇宙是在一次剧烈的大爆炸后产生的。
而促使这次大爆炸产生的根本原因之一,便是共振。
当宇宙还处于浑沌的起点时,里面就开始产生了振荡。
最初的时候,这种荡振是非常微弱的。
渐渐地,振荡的频率越来越高、越来越强,并引起了共振。
最后,在共振和膨胀的共同作用下,导致了一阵惊天动地的轰然巨响,宇宙在瞬间急剧膨胀、扩张,然后,就产生了日月星辰。
微观物质世界的产生,也与共振有着密不可分的干系。
宇宙诞生初期的化学元素,也可以说是通过共振合成和产生的。
人及其它的生物也是宇宙间的物质,当然共振也是普遍存在于这些生命中了。
人除了呼吸、心跳、血液循环等都有其固有频率外,人的大脑进行思维活动时产生的脑电波也会发生共振现象。
类似的共振现象在其它动物身上也同样普遍地存在着。
共振的作用与危害(精)
共振的作用及危害学院:生物与农业工程学院专业:农业机械化及其自动化学号:45090104姓名:王宏州关键字共振作用危害摘要本文主要对共振对现实生活、生产及研究所起到的作用及造成的危害做一些阐述和解析。
何为共振(resonance)?共振是指一个物理系统在特定频率下,以最大振幅做振动的情形。
此一特定频率称之为共振频率。
自然中有许多地方有共振的现象。
人类也在其技术中利用或者试图避免共振现象。
一些共振的例子比如有:乐器的音响共振、太阳系一些类木行星的卫星之间的轨道共振、动物耳中基底膜的共振,电路的共振等等。
现在以音响共振为例说明共振的具体作用。
共振音响核心元件的原理是使共振发声体和所接触的物体之间产生声学中的共振现象,是低范围的系统频率。
一般只是让共振的物体产生微乎其微的形变,但能使物体充分表达音乐神韵的共振现象。
这就是共振的作用。
共振不仅在物理学上体现了其巨大的作用,而且共振现象也可以说是一种宇宙间最普遍和最频繁的自然现象之一,所以在某种程度上甚至可以这么说,是共振产生了宇宙和世间万物。
我们都知道,宇宙是在一次剧烈的大爆炸后产生的。
而促使这次大爆炸产生的根本原因之一,便是共振。
当宇宙还处于浑沌的奇点时,里面就开始产生了振荡。
最初的时候,这种荡振是非常微弱的。
渐渐地,振荡的频率越来越高、越来越强,并引起了共振。
最后,在共振和膨胀的共同作用下,导致了一阵惊天动地的轰然巨响,然后,就产生了日月星辰,于是,在地球上便有了日月经天、江河行地。
虽然共振的作用无处不在,但是它所造成的巨大危害也是我们不可忽视的。
下面就谈谈共振的危害。
核振共振会造成如下的危害。
强静磁场:在有铁磁性物质存在的情况下,不论是埋植在患者体内还是在磁场范围内,都可能是危险因素;随时间变化的梯度场:可在受试者体内诱导产生电场而兴奋神经或肌肉。
外周神经兴奋是梯度场安全的上限指标。
在足够强度下,可以产生外周神经兴奋(如刺痛或叩击感),甚至引起心脏兴奋或心室振颤;射频场(RF)的致热效应:在MRI聚焦或测量过程中所用到的大角度射频场发射,其电磁能量在患者组织内转化成热能,使组织温度升高。
共振的应用及其危害
共振现象探秘兴义民族师范学院物理学院韦应生552400一、什么是共振任何物体产生振动后,由于其本身的构成、大小、形状等物理特性,原先以多种频率开始的振动,渐渐会固定在某一频率上振动,这个频率叫该物体的固有频率。
当人们从外界再给这个物体加上一个振动(称为驱动)时,这时物体的振动频率等于驱动力的频率,而与物体的固有频率无关,这时称为强迫振动。
但如果驱动力的频率与该物体的固有频率正好相同,物体振动的振幅达到最大,这种现象叫共振。
因此我们可以知道,驱动力的频率与固有频率一样,从而产生了共振现象,可能导致巨大危害,在我们生活的方方面面共振影响也十分巨大。
二、共振的应用共振不仅是一种客观存在,它也是有待于进一步开拓的科技领域。
共振技术普遍应用于机械、化学、力学、电磁学、光学及分子、原子物理学、工程技术等几乎所有的科技领域。
如音响设备中扬声器纸盆的振动,各种弦乐器中音腔在共鸣箱中的振动等利用了“力学共振”;电磁波的接收和发射利用了“电磁共振”;激光的产生利用了“光学共振”;医疗技术中则有已经非常普及的“核磁共振”等。
在21世纪开始的正在蓬勃发展的信息技术、基因科学、纳米材料、航天高科学技术大发展的浪潮中,更是大量运用到共振技术。
共振现象也可以说是一种宇宙间最普遍和最频繁的自然现象之一,所以在某种程度上甚至可以这么说,是共振产生了宇宙和世间万物,没有共振就没有世界。
研究表明,宇宙中的紫外线射向地球时,是臭氧层的振动频率与紫外线产生共振,从而吸收了大部分的紫外线,保护了地球;叶绿素与某些可见光共振才能吸收阳光,产生光合作用;甚至连色彩的产生也是因为各色光线与物体的共振所赐。
在日常的生产生活中,共振也是我们的好帮手,人类利用共振现象的能量特征,发明了不少实用的东西。
“共振筛”是利用共振现象最典型的例子之一。
它是把筛子用四个弹簧支撑起来,并在筛子上装上偏心轮,偏心轮在皮带的带动下转动,是筛子受到周期驱动力的作用,做受迫振动。
共振的危害原理
共振的危害原理共振是一种物理现象,它可以在一些系统中引起大振幅振动,而且这种振动可能会对系统造成严重损害。
共振的危害原理可以通过分析共振的本质来理解。
共振的本质是一个能量传递的过程,其中能量来自外部激励,通过系统内的变形传递到储存能量的区域,然后再通过系统内的变形传输回来。
如果能量的传递速度与局部结构振动的自然频率匹配,就会发生共振。
在共振的状态下,局部结构将会经历大振幅变形,可能会导致破坏。
共振的危害可以分为三个方面。
首先是物理危害。
由于共振产生的大振幅变形,可能会超出系统的承载能力,导致结构的破坏或失效。
例如,在大风或地震等情况下,建筑物可能会产生共振,导致建筑物的倾覆或崩塌;机械系统也可能会发生共振,导致零件的疲劳失效或机械故障。
其次是能量传输的危害。
共振状态下,能量的传输速度是非常快的,这也就意味着能量的损失也非常高。
例如,在电路中,当电容器和电感器的自然频率匹配时,会发生电感共振,电路的电压和电流会出现大幅度波动,可能会导致损坏电路中的其他元件。
最后是人类的危害。
共振状态下,振动幅度非常大,可能会导致人体产生不适或甚至危及人体健康。
例如,音频设备和机械设备的共振可能会产生噪声,对人体的听觉系统造成损害或不适;地震等自然灾害可能会产生共振波,对人体内部器官和身体产生振动,也可能会危及人员的安全。
因此,共振在诸多工程和科技领域中都是一个非常重要的问题,需要预先进行分析和设计控制。
在结构工程中,可以采取改变结构的自然频率,或通过隔振和减震措施来控制共振的危害。
在机械工程、电子工程等领域中,也需要进行相关设计和控制措施。
对于外部干扰的预防和控制,更是必不可少的措施。
总之,共振是一种有害的物理现象,需要进行科学的预测和控制。
只有这样,在工程、科技领域中才能更好地保证人类的安全和资产的安全。
声音的共振现象
声音的共振现象声音是我们日常生活中不可或缺的一部分,而声音的共振是声音传播中的一种重要现象。
共振是指当声波与某个物体的固有频率相同时,该物体会产生振动,并将振动能量以更大的幅度进行放大。
本文将介绍声音的共振现象及其应用。
一、声音的共振原理声音的共振现象是基于物体固有频率的特性。
当物体受到外界声音波的激励,并且声音波的频率与物体的固有频率相同时,物体将会发生共振。
这是因为外界声音波的频率与物体的固有频率相同,使得声波传递的能量与物体的自身能量相互增强,从而产生明显的共振效果。
二、声音的共振产生声音的共振会在特定情况下产生,比如当某个物体的固有频率与外界声音波频率相等时。
以乐器为例,当一个吉他弦的固有频率与弹拨的音频频率相等时,弦就会迅速振动,并放大音频的声音。
这就是为什么吉他的音色可以通过弦和空腔的共振来产生。
三、声音共振的应用1. 乐器制作和演奏:共振是乐器演奏的基本原理之一。
乐器的共振频率会根据不同的材质、形状和尺寸而有所不同。
乐器制造者可以根据共振原理来设计乐器的结构和材料,以达到所需的音质和音量。
2. 声学设备:共振原理也被用于设计和制造声学设备,例如扩音器、音箱和擴音器。
这些设备利用共振效应来放大声音,并改变声音的特性,使声音更加清晰、响亮。
3. 通信系统:声音共振原理也在通信系统中得到应用。
例如,共振可以用于设计电话或扩音器的麦克风,以改善声音的传播效果。
四、声音共振的危害声音共振也可能带来一些不良影响。
当音箱、设备或乐器的共振频率与环境中的声音频率相匹配时,会产生共振峰,造成声音失真、噪音和杂音。
这种情况下,需要通过调整设计或阻尼来减少或消除共振效应。
五、结论声音的共振现象是物体与声音波频率相匹配并发生振动的现象。
共振原理被广泛应用于乐器制造、声学设备设计和通信系统中。
然而,共振也可能带来一些不良影响,需要采取适当的措施进行调整和管理。
通过理解声音的共振现象,我们可以更好地利用它,并在许多领域中获得更好的音质和声音效果。
谈谈共振的应用及其危害
谈谈共振的应用及其危害摘要:本文就日常生活中共振的现象进行了分析与探讨,探究其存在的物理本质,进而深入研究了共振的形成条件、现象、应用及其危害。
引言:在现实生活中,我们经常能够看到或者听见玻璃窗在载重车驶过时抖动;风吹高压电线发出尖啸声;美妙动人的歌声从人们歌喉里飘出;钢琴、小提琴等乐器演奏出绝妙的音响效果;树木在大风的吹过后轰然倒下等等。
那么,为什么会有这么奇妙的事情发生呢?共振真的有那么大的魔力吗?共振带来的都是好事吗?共振概述:任何物体产生振动后,由于其本身的构成、大小、形状等物理特性,原先以多种频率开始的振动,渐渐会固定在某一频率上振动,这个频率叫做该物体的"固有频率"。
当人们从外界再给这个物体加上一个振动(称为驱动)时,如果驱动力的频率与该物体的固有频率正好相同,物体振动的振幅达到最大,这种现象叫做"共振"。
从能量角度来看,在共振过程中,驱动力始终对物体做正功,所以物体能从外界的驱动源处取得最多的能量,往往会产生一些意想不到的效果。
共振的应用:1.声音的共鸣:共振在声学中亦称“共鸣”,它指的是物体因共振而发声的现象,如两个频率相同的音叉靠近,其中一个振动发声时,另一个也会发声。
早在战国初期,当时的人就发明了各种各样的共鸣器,用来侦探敌情。
《墨子·备穴》记载了其中的几种:在城墙根下每隔一定距离挖一深坑,坑里埋置一只容量有七八十升的陶瓮,瓮口蒙上皮革,这样,实际上就做成了一个共鸣器。
让听觉聪敏的人伏在这个共鸣器上听动静,遇有敌人挖地道攻城的响声,不仅可以发觉,而且根据各瓮瓮声的响度差可以识别来敌的方向和远近。
另一种方法是:在同一个深坑里埋设两只蒙上皮革的瓮,两瓮分开一定距离,根据这两瓮的响度差来判别敌人所在的方向。
我国古时还发明出了另一种更加轻巧、简便、实用的共鸣器。
如唐代的军队中就有一种用皮革制成的叫做“空胡鹿”的随军枕,让听觉灵敏和睡觉警醒的战士在宿营时使用,“凡人马行在三十里外,东西南北皆响闻”。
共振的运用及其危害
共振的运用及其危害刘伟(北京理工大学 03110901班 20090481号 2010年6月)摘要对于一个振动系统,当外加策动力的频率与系统本身的固有频率相近或相同时,系统受迫振动的振幅将趋于最大值,这种现象叫做共振。
共振现象在生活中随处可见。
共振有着极其广泛的应用领域,包括声学。
电磁学、生物学、波动学、医学等等。
合理巧妙地利用共振现象可以为我们创造巨大的财富,但另外一方面,共振现象也可以给我们带来危害。
对共振有充分的认识,巧妙利用,消除危害,那么共振就能成为我们开发自然的最好工具。
关键字受迫振动 固有频率 策动力 振幅 能量 应用与危害正文一 相关概念受迫振动与策动力:区别于自由振动,受迫振动是物体在策动力的强迫下所产生的振动。
策动力是外界施予系统的具有一定频率特征的作用力。
扬声器中纸盒的振动,蒸汽机活塞的振动等都是受迫振动。
物体做受迫振动的频率等于策动力的频率,跟物体的固有频率无关。
固有频率:固有频率是系统本身所具有的一种振动性质。
当物体做固有振动时的振动频率就是固有频率。
固有频率由系统的质量分布,内部的弹性性质以及其力学性质相关。
固有频率一般与振幅无关。
如单摆固有频率gl f π21=,弹簧振子频率为m k f π21=,电路固有频率LCπ21等等。
二 共振的产生 对于一个振动系统,当外加策动力的频率与系统本身的固有频率相近或相同时,系统受迫振动的振幅将趋于最大值,这种现象叫做共振。
所以共振是一种特殊的受迫振动。
对一个确定的无阻尼振动系统(固有频率0f 一定),当改变外加策动力的频率f (策动力大小不变),并且策动力周期性变化方向与振动方向相同时,发现振动系统的振幅A 与策动力频率f 之间呈现如下图所示的关系:A m随着策动力频率f的增大,振动系统的振幅先增大到峰值再减小。
实践证明,A峰值对f。
应的策动力频率恰好为振动系统的固有频率振幅是表征振动系统能量性质的量,所以在共振的情形下,振动系统具有最大的能量。
磁共振成像技术的应用与挑战
磁共振成像技术的应用与挑战磁共振成像技术是一种通过利用磁共振原理,生成人体内部结构图像的医学诊疗技术。
它具有不侵入性、高精度、多层次探测、无放射线危害等优点,已成为世界范围内医疗检查的重要手段。
本文将探讨磁共振成像技术在医学领域中的应用与挑战。
一、磁共振成像技术的应用1. 临床诊断应用磁共振成像技术已经成为临床诊断的标准方法之一。
它主要应用于头部、颈部、胸部、腹部、骨骼、关节等部位的疾病诊断。
临床医学中,磁共振成像技术主要用于诊断脑血管疾病、神经系统疾病、骨骼肌肉系统疾病、泌尿系统和生殖系统疾病等。
2. 研究和教育应用除了在临床领域中的应用外,磁共振成像技术还被广泛应用于生物医学研究和教育领域。
研究者可以通过磁共振成像技术来研究人体内部的结构和功能,了解疾病发生机理,并为新药的研制提供依据。
此外,磁共振成像技术还被广泛应用于医学教育中的解剖学、生理学、病理学等教学领域。
二、磁共振成像技术面临的挑战1. 成像图像的模糊性磁共振成像技术还存在着一些技术问题和局限性,例如成像图像的模糊性和伪影、成像时间较长以及对应物质的局限性等问题。
尽管磁共振成像技术已经取得了很大的进展,但是由于其成像原理和技术限制,所以它仍然无法满足所有医学成像的需求。
2. 磁共振成像技术的费用高磁共振成像技术需要高昂的设备支持,因此成本也较高,这是普及该技术的一大障碍。
尤其是在一些发展中国家,公共资源的匮乏和经济实力的不足都影响了磁共振成像技术的推广和应用。
3. 磁共振成像技术的数据分析和处理另一个挑战是磁共振成像技术的数据分析和处理。
磁共振成像技术可以收集大量的数据,但是对这些数据的分析和处理需要先进的计算机技术和专业的医学知识。
这使得磁共振成像技术在受训水平较低的医疗卫生系统中使用较困难。
三、改进磁共振成像技术的方法1. 发展新的磁共振成像技术针对磁共振成像技术现存的缺点和局限性,需要探索新的磁共振成像技术,例如磁感应纳米粒子造影、磁共振弹性成像等,这有助于提高磁共振成像技术的灵敏度、特异性和空间分辨率等。
声音的共振现象
声音的共振现象共振是指当一个物体受到外界的振动作用时,如果物体的固有振动频率与外界振动频率相近或相同,物体将产生共振现象。
声音的共振现象也是一种常见的现象,它在生活中广泛存在,并且对我们有着重要的影响。
本文将探讨声音的共振现象及其具体应用。
一、声音的共振原理声音是一种机械波,其产生需要有声源振动,通过介质传播,最终被听者接收。
当声波传播时,如果遇到与振动频率相近或相同的物体时,就会出现共振现象。
共振的发生需要满足两个条件:一是外界振动频率与物体的固有振动频率相近;二是物体有足够的机械弹性。
二、声音共振在日常生活中的应用1. 乐器乐器的共振原理是利用乐器空腔和乐器材质共同产生共振现象。
搬家时,如果我们碰巧听到一件乐器的“共振音”,我们便可以轻松判断出乐器的种类。
例如,小提琴、吉他等在特定的音调下共振,产生特殊的音色。
2. 声学工程在音响工程中,共振现象被广泛应用于音箱设计、吸声板制作等方面。
能够合理利用共振现象,可以达到更好的音效效果。
3. 电子设备现代科技中的电子设备,如扬声器、麦克风等,都利用了共振现象来产生更好的声音效果。
扬声器通过空腔的共振来放大声音,麦克风则通过麦克风膜的共振来转换声音信号。
4. 汽车的共振现象在汽车行驶时,车辆的零件、底盘等结构会受到发动机振动和路面震动的影响,当这些振动频率与车辆的固有频率相近时,就会产生共振现象。
这种共振会使得车辆产生异常震动和噪音,并对乘坐者的舒适度造成影响。
三、声音共振现象的危害尽管声音的共振现象在某些方面有着广泛应用,但在一些情况下也会带来负面效应。
例如,当建筑物或桥梁受到地震或风力的振动时,如果与结构的固有频率相吻合,共振现象就会造成严重的损坏甚至倒塌。
四、避免声音共振的方法为了避免声音共振对建筑物和其他结构造成破坏,人们可以通过以下方法防止共振的发生:1. 增加结构的刚性,提高结构的固有频率。
2. 使用吸振材料,减少共振现象产生的影响。
3. 加装缓冲装置,分散共振引起的力量。
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浅谈共振的应用及其危害
作者:任驿文
来源:《青年生活》2019年第02期
摘要:共振现象在我们生活中是经常见到的,与我们的生活也是息息相关的。
共振在我们生活中有时也是有利的,但是不合理的利用共振现象也会产生一定的危害的。
因此,我们既要将共振充分运用到各个科学领域,还要防止共振现象给生活、工作、环境带来危害。
关键词:共振;有利的;危害
1、共振产生的条件
在高中物理学习中,共振也是我们要掌握的主要内容之一。
共振是当驱动力的频率等于系统的固有频率时,受迫振动的振幅最大时产生的现象。
受迫振动是指振动系统在连续的周期性外力作用下进行的振动。
因此共振现象的产生与物体自身的固有的频率以及外界驱动力的频率大小有关系的。
自然界的一切物体都有自身的固有振动频率,只有当外界驱动力的频率与物体自身的固有振动频率很接近或者相等时,受迫振动的振幅最大时,就会发生共振。
因此,产生共振的条件就是:当外界驱动力的频率等于物体的固有频率。
每个物体的固有频率是固定不变的,只有在物体的物理特性发生变化时固有频率才会改变。
2、生活中的共振现象
自然界的共振的现象处处可见。
在炎热的夏季,蝉儿发出的“知了、知了”声;漆黑的夜晚,蟋蟀发出的“叽—嘶”声;大肚子蝈蝈的鸣叫声,它们发出的声音的音调不相同,但是共同之处就是利用了共振的原理,都是靠昆虫摩擦身体的某一部位振动频率与空气产生共鸣而发声。
在声学界,共振现象尤其明显。
在声学中共振称为“共鸣”,我们之所以能听到如此悦耳的声音是因为各种乐器之间发生共振,从而发声的现象,自然界一切可以发声的物体都可以巧妙地运用着共振来发出悦耳、动听的声音。
它们运用共振所发出的圆润婉转歌声,是自然界对人类的馈赠。
生活中的共振,比比皆是。
微波炉给食物加热,是利用电磁波共振对空气中的水分子进行加热,从而传递给食物。
当我们对着瓶口吹气时,可能吹不响。
但我们有办法使它发出“呜、呜”的响声——只要吹气的力度、角度、口型最合适!机器运轉时引起底座的振动、收音机喇叭纸盆的振动等等。
3.共振的利与弊
共振给我们的生活带来了便利,同时也有危害的。
由于共振,我们能听到悦耳的音乐,动听悦耳的声音能使我们心情愉悦、身心放心,给人一种舒适、安逸的感觉。
共振在工程学、医学方面应用也很广泛。
在工程建设方面,比如说桥梁建设、汽车和飞机的制造和安装等方面应用都很广泛。
研究共振对于医学方面意义也很重大。
地震仪是共振在工程机械方面的典型应用,同时电磁振荡的共振是共振现象在医学方面的典型应用。
在医学中,利用核磁共振对许多病变定位、定性、定量诊断均有明显的优越性。
但是共振现象也会给我们的生活带来危害的。
比如说我们场听说的次声波,就是共振给我们带来的危害之一。
低能量的次声波无害,高能量的次声波有害;达到有害程度的次声波人工声源目前还没有,自然界次声波声源有(地震、海啸),但能量有多大,危害很难预估的。
超能力的次声波对人体的身心健康也是有害无益的。
在工程桥梁建设方面,也经常会有共振产生一定的危害。
火车通过铁路桥时,将在铁轨衔接处给铁轨以周期性的冲击力,其频率和车速有关。
因此,桥梁在设计时应使桥梁的固有频率远离冲击力的频率以避免共振。
所以在桥梁建设方面,要充分把共振的因数考虑进去。
共振所产生的冲击力如果不加以抑制,可能对桥梁产生严重性的后果。
4.总结
共振现象普遍而重要。
共振现象实实在在存在于自然界中,同时也存在于我们生产生活中。
在科技领域的应用也很广泛。
共振技术普遍应用于机械、化学、医学、电磁学等技术领域。
合理的利用共振现象对我们的生活时候有利的,但是有时我们也要防止共振给我们生产生活带来危害。
参考文献:
[1].杨建华,苏惠惠.《大学物理学重大难点专题辅导》.成都科技大学出版社.1993,12.
[2].金超.浅谈共振在生活中危害[J].数理化解题研究,2017,(15):65.
[3].马文蔚等编.《物理学》(第三版).高等教育出版社.1993.。