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A-level 物理 (進階物理) / 共振

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當一個振盪系統受到驅動力(由外部來源使之振盪)的頻率與其自身的固有頻率相同時,就會發生共振。所有振盪系統都需要某種形式的彈性力和質量,例如彈簧末端的質量。所有振盪器都有一個固有頻率。如果你在一個彈簧上放一個質量,並給它一個振幅,它將在一個頻率下共振

這個頻率與你最初給振盪器的振幅無關。它是振盪器的固有頻率。如果你以這個頻率持續給振盪器施加振幅,它不會改變振盪的頻率。但是,你仍然在做功。這些能量必須去往某個地方。它唯一能去的地方就是振盪中的額外動能和重力勢能。如果你以共振頻率迫使一個振盪,你會顯著增加它的振幅。

簡單來說,當振盪的驅動力頻率與固有頻率相匹配時,就會發生共振,導致振幅變大。

如果你要以一系列頻率迫使一個振盪,並在每個頻率下測量振幅,圖形將如下所示

振盪器有很多型別,因此實際上所有事物都有一個共振頻率。如果不知道共振頻率,可能會導致損壞,但也可以被利用。

這次不要做問題,閱讀維基百科上關於這些不同型別的以下文章

塔科馬海峽大橋

水分子中的共振 (微波爐)

"沒有高速公路" - 一部情節利用類似共振的事件的小說。

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