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本帖最后由 寒木钓萌 于 2015-7-10 15:51 编辑

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       在某电视栏目中,一个叫吕飞龙的选手用“狮吼功”震碎了高脚玻璃杯。如此说来,狮吼功真的存在吗?其秘籍(原理)又是什么?

看你用什么标准

       如果你认为,狮吼功必须是武侠小说中的那种——吼一嗓子就飞沙走石,众人瞬间被吹飞,严重者内伤到吐血。那么,这样的狮吼功肯定是不存在的;但是,若你放低要求,觉得喊一嗓子,玻璃杯就碎了也算狮吼功,那这样的狮吼功,现实中是存在的。

       能用声音把玻璃杯震碎的,吕飞龙不是第一人,国外也有人演示过,他就是下图中的摇滚歌手杰米·维德拉。


       一些人,经过长时间的训练,加上自身的一些天赋,这样的狮吼功是可以练就的。

       吼一嗓子,玻璃杯就碎了,绝大多人都知道,这是因为共振的原理。从小到大,“共振”我们听得实在是太多太多了,比如:

       为什么登雪山时禁止高声呼叫?因为共振会带来雪崩。

       为什么士兵过桥时要便步走,而不能齐步走?因为共振会带来桥的垮塌。

       …………

       我们都知道共振是不少灾难事故的罪魁祸首,但共振的本质又是什么呢?

共振的本质

       共振威力无穷。活了86岁且终身未娶的,会8种语言,并与爱迪生各种剪不断理还乱的尼古拉·特斯拉,在他的传记中,特斯拉曾有一次满不在乎地告诉记者,他可以跑到帝国大厦,在很短时间内将它化为一堆碎砖烂瓦。而所用的机械只是一个微小的振荡器而已。

       特斯拉使用振荡器进行机械共振实验,曾使周围的一些建筑物产生了共振,最后他测出了房子的共振频率,但是同时他也发现了这个实验存在巨大的危险,连警察也被引来了。

       现实世界中,小到分子原子,大到地球,每个东西都会振动。只不过,有的振动得慢,你看得见,比如蝴蝶扇动翅膀,每秒钟扇动5次左右,我们可以说,蝴蝶扇动翅膀的固有频率是5赫兹;而振动的稍快的,比如蜜蜂的翅膀,有的每秒扇动400次,那么这种蜜蜂扇动翅膀的固有频率是400赫兹,你不能清晰地分辨蜜蜂的每一次振动,但你能听到它:嗡嗡嗡,我是一只小蜜蜂…………

       秋千的来回摇摆也是一种振动,只不过没有蝴蝶的翅膀振动快而已。现在,一个人在荡秋千,你在旁边推他,如果每次它摆到最高点时,你都推了他一把,那么秋千将会越荡越高。这是因为,你用力推的频率跟秋千的固有频率吻合了,这就是共振。如下图中的这只猴子,当它每次用力的频率跟秋千的固有频率一致时,悲剧就发生了。

       假如秋千还没有荡到最高点,你就开始推,那么你用力的方向跟秋千的运动方向就可能相反,不但不能把秋千推高,反而会起相反的作用,正如下图中这只笨笨的猴子,秋千越荡越低。

       以上告诉我们,当外部能量的频率跟某种系统的固有频率一样时,这个系统就能源源不断地获得能量的累积,这就是共振的本质。

       毫不疑问,声音肯定是一种能量,蜜蜂快速扇动翅膀,导致空气振动,振动的空气像水波纹一样,传到我们的耳朵里,耳膜接收到能量,跟着振动,于是我们听到了蜜蜂飞翔的声音。吕飞龙能让玻璃杯碎裂,也是这个道理。

       只要吕飞龙发出声音的频率跟玻璃杯的固有频率一致时,玻璃杯就能达到最大振幅,最终碎裂。在这里,玻璃杯的振动就相当于“秋千”,而外部吕飞龙的声音,就是推秋千的“那个人”。下图是处在共振中玻璃杯碎裂的慢镜头。

共振的危害

       共振现象就在我们的身边,无处不在,只不过,绝大多数过于微小,我们没有发现而已。

       当你发动汽车,还在某个速度时,车子的某个部件振动得厉害,这是因为共振的结果,当你提高速度,共振就消失了。

       当大卡车从你家门口路过,你家的门窗咣咣地响,这也是共振带来的。

       共振会产生很多危害,因此在大楼、桥梁等建筑中,共振是必须要考虑的因素。

       下面的三张动画图中,有三个立着的架子,它们的结构完全一样,只是高度不同而已,你可以把它们想象成三栋高矮不同的楼。每个架子都有自己的固有频率,越高,其固有频率越低,当外部(图中的是底部的台子提供振动)的频率与某个架子的固有频率一致时,这个架子摇摆得最厉害,而其他两个架子却几乎不动。

       下图情况是,当底部的台子1秒钟摇摆4次时(4Hz),最高的架子摇摆得最厉害。

       下图的情况是,当外部提供6.35Hz的频率时,中间的架子摇摆的最厉害,而其他两个影响最小。

       下图的情况是,当外部提供11.35Hz的频率时,最矮的架子摇摆的最厉害。


       上面三个动画示意图告诉我们,楼房都有自己特定的固有频率,一般来说有这样的规律,楼房越矮,其固有频率越高,反之亦然。

       地震波也有自己的频率,在某些地震中,如果地震波的频率恰好与某些建筑物的固有频率一致,这就会加剧这些建筑物的晃动程度,甚至坍塌,而临近的建筑物却安然无恙。

       同理,大风也会引起建筑物的共振,如下图中的“塔柯姆大桥”,就是典型的牺牲品。

       1940年,全长860米的美国塔柯姆大桥因大风引起的共振而塌毁,尽管当时的风速还不到设计风速限值的三分之一。

       塔柯姆大桥位于美国华盛顿州的塔柯姆海峡,1940年7月1日建成通车,在大桥垮塌前,人们早就观察到这座桥的怪异之处,即使只是微风,这座桥也起伏的厉害,于是,它有了一个外号——舞动的格蒂。在大桥上行驶的车辆,会由于大桥上下起伏,导致小车一会儿看得见,一会儿看不见,而坐在车里的人,简直就像在坐过山车。当时,一个地方性的运动就是在有风的天气到塔柯姆大桥行车或走路。一些人为塔柯姆大桥的怪异“行为”感到不安,但是很多人却没当回事。

       “舞动的格蒂”就这样潇洒地舞动了4个月,终于到了它谢幕的那一天。1940年11月7日,那天的风速,还不到设计风速限值的三分之一,但塔柯姆大桥还是在风中四分五裂,舞完了它短暂的一生。

       塔柯姆大桥的垮塌让人们一下子认识到共振的巨大危害,让人们在后来的建筑中更多地考虑共振。然而,共振危害有时候很隐蔽,稍微疏忽就可能中招。

       1995年1月26日,我国“长征2号E”运载火箭发射美国研制的“亚太2号卫星”时,由于美方没有告之卫星的共振频率,而凑巧卫星的共振频率与火箭整流罩的共振频率相同,发射时,由于高空风速风向的剧烈变化,引起共振,造成星箭爆炸。

       最后,咱们再回到前文所提的用声音震碎玻璃杯事例,并不是说,只要发出声音的频率跟玻璃杯的固有频率一致,并持续一段时间时,就能保证震碎玻璃杯。不是这样的,要练就“狮吼功”,除了要练就一定频率的声音外,还要练就一副大嗓门。我们平时说话的声音在50分贝左右,而要想把玻璃杯震碎,你发出的声音得在100分贝以上时才有可能实现。

       道理很简单,就算你早已知道一座大桥的固有频率是1Hz,然后你像推秋千一样,1秒钟推大桥1次,那么,你觉得你能用共振把大桥拖下水吗?

       (本文为本人原创,作者:寒木钓萌)


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共 0 个关于狮吼功真的存在的吗?今天咱们来说说“秘籍”的回复 最后回复于2015-7-10 12:53:44

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