*共振在技术上的意义

共振现象有很多应用。例如，音叉共鸣箱就是一个典型例子。把某一频率的音叉插在一定长度的一端开口的共鸣箱上，当敲击音叉使它振动 时，箱内的空气柱就能产生共振，发出较响的声音，叫做共鸣。共鸣是一种声共振现象。

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图 7－54 图 7－55 共振曲线

如果把两个相同频率的音叉及其共鸣箱，如图 7－56 所示放置。敲击其中一个音叉，过了几秒钟，用手握住该音叉的股叉，不使它振动，这时

可以听到另一个音叉发出的轻微的声音。这是因为第一个音叉振动时产生的声音频率，和第二个音叉及其共鸣箱中空气柱的固有频率相同，第二个共鸣箱内空气柱和音叉产生共振而发声。

共振筛(图 7－57)是一种利用共振原理的机械，把筛子用 4 根弹簧支承起来，就成为共振筛。共振筛的筛架上安装一个偏心轮，偏心轮上另装有皮带轮，与动力相连。皮带轮带动偏心轮转动时，筛子就受到一个周期性的策动力作用而做受迫振动。调整偏心轮的转速，使策动力的频率接近共振筛的固有频率，筛子就发生共振，达到较大的振幅，提高了筛除杂物的效率。

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课本彩图 18 是我国古代鱼洗的复制品。鱼洗是一个带耳环的铜盆，盆底有浮雕的鱼，在盆内注入适量的水，用手同时摩擦铜盆的两个耳环，只要摩擦引起的策动力频率和铜盆(连同水)的固有频率接近时，铜盆就发生共振，盆内的水飞溅出来，盆底浮雕的鱼也好像活了起来要跃出水面一般。鱼洗是我国古代劳动人民智慧的结晶。

在有些情况下，共振现象会造成严重后果，必须设法防止。例如，规定部队经过桥梁时一律要改用便步行走，这样，才不会对整座桥梁形成周期性外力，以免桥梁发生共振。本世纪 60 年代，美国某空军基地附近，一架军用喷气飞机低空掠过一批相同结构的民房时，由于喷气发动机产生的脉冲气流形成的策动力频率，接近这种建筑物的固有频率，致使数十幢民房发生共振而倒坍，以后有关部门就规定喷气飞机不得在有建筑物的地方超低空飞行。轮船航行时，会受到周期性的海浪冲击而左右摇摆。如果海浪冲击力的频率跟轮船摇摆的固有频率相同，就会发生共振，造成轮船倾覆事故。若改变轮船的航向和速率，就能使海浪冲击力的频率远离轮船的固有频率。冲床等机器在工作时会产生周期性的策动力，为了避兔损坏机器本身和安装这类机器的厂房，在设计机器、建筑厂房时，应使它们的固有频率尽可能远离机器运转产生的策动力频率。

人在生活和生产中会接触到各种振动源。由科学测试知道人体各部位有不同的固有频率，如眼球的固有频率最大约为 60 赫，颅骨的固有频率最

大约为 200 赫等；把人作为一个整体来看，水平方向的固有频率约为 3 赫～

6 赫，竖直方向的固有频率约为 4 赫～8 赫。因此，跟振动源十分接近的操作人员，如拖拉机驾驶员，风镐、风铲、电锯、铆钉机等操作工，要保证这些振动源的策动频率远离人体有关部位的固有频率。为了保障工人的安全与健康，医疗保健部门作出了有关规定，如规定用手操作的各类振动机械的频率必须大于 20 赫。

总之，在需要利用共振的时候，应使策动力频率接近或等于振动物体的固有频率。在需要防止共振产生的危害时，要设法使策动力频率远离振动物体的固有频率。