生活中的物理生活中的物理2012.12.12第四讲第四讲 开水不响，响水不开开开水水不不响响，响响水水不不开开水水沸沸腾腾之之前前，由由于于对对流流，水水内内气气泡泡一一边边上上升升，一一边边上上下下振振动动，大大部部分分气气泡泡在在水水内内压压力力下下破破裂裂，其其破破裂裂声声和和振振动动声声又又与与容容器器产产生生共共鸣鸣，所所以以声声音音很很大大。水水沸沸腾腾后后，上上下下等等温温，气气泡泡体体积积增增大大，在在浮浮力力作作用用下下一一直直升升到到水水面面才才破破裂裂开开来来，因因而而响响声声比比较较小小。 猪八戒照镜子-里外不是人猪猪八八戒戒照照镜镜子子-里里外外不不是是人人根根据据平平面面镜镜成成像像的的规规律律，平平面面镜镜所所成成的的像像大大小小相相等等，物物像像对对称称，因因此此猪猪八八戒戒看看到到的的像像和和自自已已一一模模一一样样，仍仍然然是是个个猪猪像像，自自然然就就里里外外不不是是人人了了。一滴水可见太阳，一件事可见精神一一滴滴水水可可见见太太阳阳，一一件件事事可可见见精精神神一一滴滴水水相相当当于于一一个个凸凸透透镜镜，根根据据凸凸透透镜镜成成像像的的规规律律，透透过过一一滴滴水水可可以以有有太太阳阳的的像像，小小中中见见大大。演奏时弦振动发声时空盒内的空气与弦发生共演奏时弦振动发声时空盒内的空气与弦发生共振也发出声音，使乐器发出的声音嘹亮、优美。振也发出声音，使乐器发出的声音嘹亮、优美。 什么是共振？共振共振是指一个物理系统在特定频率下，以最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大振幅做振动的情形。此一特定频率称之为共振频率。共振频率。共振在声学中亦称共振在声学中亦称“共鸣共鸣”，它指的是物体因，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，另一个也会发靠近，其中一个振动发声时，另一个也会发声。声。 在电学中，振荡电路的共振现象称为在电学中，振荡电路的共振现象称为“谐振谐振”。 微波炉加热也是利用了共振微波炉加热也是利用了共振原理：食物中水分子的振动原理：食物中水分子的振动频率约为频率约为2500MHz ，具有，具有大致相同频率的电磁波称为大致相同频率的电磁波称为 “微波微波” 。微波炉加热食品。微波炉加热食品时，炉内产生很强的振荡电时，炉内产生很强的振荡电磁场，使食物中的水分子作磁场，使食物中的水分子作受迫振动，发生共振，将电受迫振动，发生共振，将电磁辐射能转化为内能，从而磁辐射能转化为内能，从而使食物的温度迅速升高。微使食物的温度迅速升高。微波加热是对物体内部的整体波加热是对物体内部的整体加热，极大地提高了加热效加热，极大地提高了加热效率，完全改变了人类加热物率，完全改变了人类加热物体的方式体的方式 。北京故宫的畅音阁北京故宫的畅音阁舞台下，曾挖过五舞台下，曾挖过五口井，不知皇帝是口井，不知皇帝是否懂共振的道理，否懂共振的道理，但是观看戏曲时也但是观看戏曲时也知道音响效果的重知道音响效果的重要。要。共振1906年的一年的一天，一队沙俄天，一队沙俄骑兵通过彼得骑兵通过彼得堡封塔克河上堡封塔克河上的爱纪毕特桥的爱纪毕特桥时，马匹迈着时，马匹迈着节奏的步伐登节奏的步伐登上大桥，以显上大桥，以显示军威。示军威。 共振可是不幸得很，可是不幸得很，当骑兵刚走到桥当骑兵刚走到桥心时，突然间桥心时，突然间桥裂成数段坠入河裂成数段坠入河中，人和马匹落中，人和马匹落到水中。桥身本到水中。桥身本身是坚固的，桥身是坚固的，桥上的军队总重量上的军队总重量并不能压垮桥梁。并不能压垮桥梁。共振经过调查发现，大桥断裂的悲剧是由于经过调查发现，大桥断裂的悲剧是由于共振造成的。由于沙俄军队行进步伐十共振造成的。由于沙俄军队行进步伐十分整齐，其频率正好等于桥的固有频率，分整齐，其频率正好等于桥的固有频率，和桥产生共振，导致了这场悲剧的发生。和桥产生共振，导致了这场悲剧的发生。共振因此人们对共振引起的各种后果十分重视例如：在建铁路桥时，一定不能让桥梁的固有频率与车轮撞击铁轨头接处的频率接近；火车通过桥梁时要减速缓行。地震较多的地区，建造各种建筑物，特别是高塔、烟囱、水坝等高大的建筑物，必须考虑共振的作用。因为地震对建筑物的破坏作用，很大程度上是由共振造成的。共振在雪山，往往一次偶然的大吼声，厚厚的雪层就会因为共振而崩塌下来，因此规定攀登雪山的勘察队员、登山队员不能大声说话。生活中存在着各种各样的物理知识，细心的同学都能发现，其实，生活才是最好的老师用你们明亮的眼眸去发现这个世界吧