<p class="ql-block">昵稱：宋才見(jiàn)（秋葉）</p><p class="ql-block">美篇：77036668</p><p class="ql-block">圖片：網(wǎng)絡(luò)</p><p class="ql-block">發(fā)布：2026年2月7日</p><p class="ql-block">配樂(lè)：春日小清新</p> <p class="ql-block">共振是物理學(xué)中的一個(gè)常見(jiàn)現(xiàn)象。通俗來(lái)說(shuō)，當(dāng)一個(gè)物體（如橋梁、琴弦等）受到的外界振動(dòng)頻率與其自身固有的“自然振動(dòng)頻率”相同時(shí)，它就會(huì)開(kāi)始劇烈振動(dòng)，這種現(xiàn)象就是共振。</p><p class="ql-block">共振存在兩面性，即有利又有弊。我在《大千世界，神奇益趣的共振現(xiàn)象》一文中比較詳細(xì)的介紹了它的神奇有益的應(yīng)用情況。</p><p class="ql-block">破壞性共振及潛在危害性在日常生活中有很多典型的案例。</p> <p class="ql-block">共振破壞最典型，也是最具危害性的例子就是地震。如上世紀(jì)七十年代發(fā)生的唐山地震、邢臺(tái)地震，本世紀(jì)發(fā)生的汶川地震、玉樹(shù)地震。其中汶川地震發(fā)生時(shí)，湖南省這邊的中高層樓房都有較大的震感（低頻共振）。</p><p class="ql-block">當(dāng)?shù)卣鸩ㄍㄟ^(guò)地球的巖石層時(shí)，它們會(huì)引發(fā)振動(dòng)，同時(shí)巖石層會(huì)作為共振介質(zhì)放大這些振動(dòng)。當(dāng)?shù)卣鸩ǖ念l率與巖石層的固有頻率相匹配時(shí)，共振現(xiàn)象發(fā)生，導(dǎo)致地震的破壞力急劇增加。</p> <p class="ql-block">歷史上真實(shí)的典型共振事故：</p><p class="ql-block">19世紀(jì)初，一隊(duì)拿破侖士兵在指揮官的口令下，邁著威武雄壯、整齊劃一的步伐，通過(guò)法國(guó)昂熱市一座大橋?？熳叩綐蛑虚g時(shí)，橋梁突然發(fā)生強(qiáng)烈的顫動(dòng)，并且最終斷裂坍塌，許多官兵和市民落入水中喪生。</p> <p class="ql-block">1940年，美國(guó)歷史上花費(fèi)五年建成的著名的塔科馬海峽大橋，通車不過(guò)一年就坍塌，就是因?yàn)轱L(fēng)力的振動(dòng)頻率與橋的固有頻率一致，引發(fā)共振所致。</p><p class="ql-block">2000年，英國(guó)風(fēng)吹橋發(fā)生飛躍事故，造成工人死亡。事故發(fā)生原因是橋梁未能抵抗風(fēng)力對(duì)結(jié)構(gòu)的振動(dòng)，最終導(dǎo)致共振破壞。</p><p class="ql-block">2004年，法國(guó)里昂市音樂(lè)會(huì)廳發(fā)生潰塌事故，造成數(shù)十人死傷。導(dǎo)致事故的原因是設(shè)計(jì)中沒(méi)有充分考慮共振破壞的風(fēng)險(xiǎn)，結(jié)構(gòu)共振導(dǎo)致了建筑的崩潰。</p> <p class="ql-block">共振破壞也會(huì)對(duì)機(jī)械設(shè)備造成嚴(yán)重的磨損和損壞，使其無(wú)法正常運(yùn)行。</p><p class="ql-block">例如，共振會(huì)加劇飛機(jī)起落架、發(fā)動(dòng)機(jī)等關(guān)鍵部件的振動(dòng)負(fù)荷，可能導(dǎo)致螺栓松動(dòng)、零件磨損加速，甚至引發(fā)機(jī)械故障。還有，如果飛機(jī)的機(jī)翼、螺旋槳等部件與空氣流的頻率相匹配，可以引發(fā)共振而導(dǎo)致飛機(jī)失控。</p> <p class="ql-block">日常生活中，有時(shí)候聲音的共振威力也是很大的。</p><p class="ql-block">比如歌手唱出的某個(gè)高音頻率與玻璃杯的固有頻率一致時(shí)，聲波的能量會(huì)持續(xù)傳遞給杯子，使其振動(dòng)得越來(lái)越劇烈，最終導(dǎo)致杯子破裂。據(jù)報(bào)道，上海某音樂(lè)會(huì)，歌手演唱到高潮時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)觀眾暴發(fā)了長(zhǎng)時(shí)間有節(jié)奏的雷鳴般掌聲，結(jié)果導(dǎo)致附近居民樓產(chǎn)生比較強(qiáng)的震感，居民們嚇壞了。</p><p class="ql-block">如果某人長(zhǎng)時(shí)間佩戴耳機(jī)，或者長(zhǎng)期處于噪音較大的環(huán)境中，使耳朵受到波動(dòng)刺激，也可能造成耳膜損壞，甚至穿孔。</p><p class="ql-block">當(dāng)樂(lè)器的弦線或共鳴腔體的頻率與聲波的頻率相匹配時(shí)，會(huì)發(fā)生共振破壞，導(dǎo)致樂(lè)器破裂甚至爆炸。</p><p class="ql-block">當(dāng)很多人共同發(fā)生的聲音與山邊的雪層頻率一樣時(shí)，可以造成雪蹦滑落，傷害游客。</p> <p class="ql-block">網(wǎng)絡(luò)上經(jīng)常有人吐槽，汽車在公路上行駛時(shí)，車廂內(nèi)都會(huì)出現(xiàn)明顯的“嗡嗡”噪音。這種低頻共振現(xiàn)象，不僅嚴(yán)重影響了駕駛員的舒適感，還導(dǎo)致駕乘人員出現(xiàn)頭昏、耳膜壓迫感等身體不適癥狀，被車主們形象地稱為“轟頭壓耳”。</p> <p class="ql-block">自人類發(fā)現(xiàn)振動(dòng)現(xiàn)象以來(lái)，科學(xué)家和工程師們一直在想辦法，避免共振帶來(lái)的破壞，消除共振危害。</p><p class="ql-block">主要是通過(guò)改變物體的質(zhì)量或剛度來(lái)調(diào)整其固有頻率，或者在結(jié)構(gòu)中增加阻尼裝置（如減震器、減振墊或彈簧、作動(dòng)器）來(lái)吸收、消耗、轉(zhuǎn)移、抵消振動(dòng)能量，抑制振幅，從而達(dá)到減振目的。</p><p class="ql-block">例如，臺(tái)北101大樓頂部的660噸鋼球阻尼器，能夠抵消強(qiáng)風(fēng)振動(dòng)的能量。如今還可以利用高科技傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)振動(dòng)，磁流變阻尼器可根據(jù)振動(dòng)強(qiáng)度動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)阻尼力。</p><p class="ql-block">另外，建議避免長(zhǎng)時(shí)間佩戴耳機(jī)，也盡量避免長(zhǎng)時(shí)間處于噪音較大的環(huán)境中。部隊(duì)、暴走團(tuán)過(guò)橋時(shí)一定要便步走。同樣的，汽車過(guò)橋時(shí)，也不要齊頭并進(jìn)。</p> <p class="ql-block">新型抗震結(jié)構(gòu)是在傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，能有效提高建筑抗震能力，減少地震災(zāi)害損失。這里介紹一下幾種常見(jiàn)的新型建筑抗震結(jié)構(gòu)：</p><p class="ql-block">框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、新型鋼材混凝土結(jié)構(gòu)、組合消能減震支撐新體系、可拆卸的環(huán)?？拐鸾M合墻結(jié)構(gòu)、新型抗震門框架結(jié)構(gòu)、疊合鋼網(wǎng)模塊建房、整體模塊房屋。</p><p class="ql-block">這些新型抗震結(jié)構(gòu)從結(jié)構(gòu)體系、材料性能、耗能減震、隔震等方面提高建筑抗震能力，未來(lái)隨著技術(shù)發(fā)展，會(huì)有更多先進(jìn)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)。</p> <p class="ql-block">總而言之，共振就是“頻率匹配導(dǎo)致劇烈振動(dòng)”的物理現(xiàn)象，它既能為人類所用，也需我們警惕其破壞力。我們?cè)谌粘Ｉ钪幸欢ㄒ嗔私?、觀察、認(rèn)識(shí)身邊的破壞性共振及其潛在危害性，遇見(jiàn)了不要慌張，能處理就自行排除，解決不了就及時(shí)報(bào)告（報(bào)警），請(qǐng)求救援。</p>