改变世界的6种力-电子书PDF/EPUB/MOBI/TXT
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作者: [美] 亨利·波卓斯基(Henry Petroski)
出版社: 浙江科学技术出版社
出品方: 湛庐文化
原作名: Force
译者: 李永学
出版年: 2024-4-1
页数: 348
定价: 119.90元
装帧: 平装
改变世界的6种力.jpg
失控的力,共振与打滑
生活中的共振
游乐园中,一架秋千前后运动的频率与是否有孩子站在上面或者他的体重是多少无关;一位催眠师的怀表的频率也与几点钟无关。这种现象与牛顿第二运动定律有关,其中的规律是任何单摆的振荡频率仅仅取决于它的长度和当地的重力。如果这位催眠师身处月球,他的怀表前后振荡的频率只有在地球上的40%。任何物质系统,无论简单还是复杂,都有一个固有频率,在自由运动的时候系统将依照这个频率振荡。这对拴在一条金链子一端的老古董怀表、一个没有人坐着的摇摇椅或者一把音叉来说都是成立的。一列声波可以由多种频率组成,它们与鼓面、木琴的木条、钟的本体和其他任何别的乐器发出的振动相关。有些模式的振动可以很容易被看到,比如当风吹动了电话线、松树或者特别易于弯曲的桥梁时发生的那些振动。
我们会在一些熟悉的环境下站立、行走、奔跑或者跳跃,这时我们或许不会过多考虑自己的身体表现。做出这些动作对我们来说已经得心应手,我们可以在做这些动作的同时思考其他的运动方式,如跳舞、做体操、游泳或练武术。但在设计桥梁时,如果工程师对它的固有频率和使用桥梁的人会如何与它互动考虑不足,桥梁使用者可能会有潜在危险,工程师的声誉也会受到影响。
正在齐步行走的士兵们发出的节奏声提醒人们注意,他们整齐划一的步伐会对他们踩踏的表面产生一个加强的力。如果他们的节奏与桥的固有频率一致,桥就有可能崩塌。这种情况在历史上曾发生过,因此,因其在人群压力下摇晃的方式而享有“颤抖的女子”(Trembling Lady)绰号的伦敦阿尔伯特桥上,至今还矗立着一个标牌,提醒部队在过桥时用便步走过。出于类似的原因,当布鲁克林大桥在建时,在桥面上桥塔之间的步行小道上悬挂了一块警示牌,提醒工人和来访者不要“奔跑、跳跃或者小跑”。这座桥的总工程师华盛顿·罗布林(Washington Roebling)的父亲是约翰·罗布林(John Roebling),后者曾在构想布鲁克林桥之前成功地设计与建筑了几座悬索桥。华盛顿从父亲那里学到了许多有关力和运动方面的知识
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