>> HLK 자연과학 >  >> 물리학

행진하는 군인들이 다리를 무너 뜨릴 수 있습니까?

그렇습니다. 행진하는 군인들은 다리를 무너 뜨릴 수 있습니다. 군인들이 일제히 행진 할 때, 걷는 사람들의 흩어져있는 주파수는보다 통일 된 빈도로 변형되기 때문입니다. 이 주파수가 다리의 고유 주파수와 밀접하게 일치하면 교량이 증폭 된 진동으로 공명 할 수 있습니다. 생산되는 기계적 공명이 강할수록 다리가 무너질 가능성이 높아집니다.

글쎄,이 질문에 대한 대답은 확실히 그렇습니다! 사실, 이것은 전에도 일어났습니다. 1831 년, 행진 병사들이 브로우 턴 서스펜션 다리를 내려 놓았습니다. 너무 나쁘게 여단은 급여에 물리학자가 그 운명적인 산책을하기 전에 그들에게 더 잘 말할 수 없었습니다!

Broughton 서스펜션 브리지 (출처 :wikimedia.org)


주파수 원리

이 현상은 간단한 빈도 원리를 기반으로하며, 이는 이러한 파괴적인 결과를 돕고 돕습니다. 주파수는 단위로 발생하는 진동 또는 진동의 수입니다. 이것을 더 잘 이해하려면 진자 스윙을 상상해보십시오. 진자 스윙이 빨라질수록 주파수가 커집니다.

이제, 다른 길이의 코드 나 끈에 매달릴 때 다른 속도로 동일한 질량 스윙을 가진 진자를 알아 차렸을 것입니다. 더 짧은 진자는 더 먼 거리에있는 진자보다 더 빨리 흔들릴 것입니다. 이것은 길이가 다른 진자의 다른 고유 주파수 때문입니다.

고유 주파수는 외부 힘이 적용될 때 시스템이 자연스럽게 진동하거나 진동하는 주파수입니다. 이것은 연필, 유리, 나무, 예를 들어 다리와 같이 절대적으로 비 탄력적이지 않은 모든 것에 적용됩니다. 왜 다른 기타 문자열이 다른 소리를내는 지 궁금하지 않았습니까? 간단히 말해서, 이것은 다른 고유 주파수를 가지고 있기 때문입니다. 왜 일부 스윙은 다른 스윙보다 높아 집니까? 그들은 다른 고유 주파수를 가지고 있기 때문입니다. 왜 공수가 튀어 나오고 다른 공은 그렇지 않습니까? 대답은 동일합니다 - 다른 고유 주파수

무거운 트럭이 외부를 따라 가면서 방의 창문이 엉망이 된 것을 느낀 적이 있습니까? 이는 Windows가 트럭에서 생성 된 고유 주파수와 동기로 진동 할 때 발생합니다. 이 효과를 공명이라고하지만 실제로 극적인 일이 발생하기 위해서는 상당히 비탄성 시스템에 자체 고유 주파수와 완벽하게 일치하는 주파수가 적용되어야합니다. 따라서 트럭의 고유 주파수가 창문의 고유 주파수와 동일하다면, 이렇게 생성 된 기계적 공명으로 인해 창문이 산산조각납니다. 마찬가지로, 가수가 와인 잔의 고유 주파수와 일치 할 정도로 높은 주파수로 노래 할 때, 그녀는 목소리의 힘만으로 유리를 효과적으로 깨뜨립니다!

.

크레딧 :Jennifer Tatum/Shutterstock

교량과 군인으로 돌아갑니다

사람들이 다리를 걸을 때, 그들은 복잡하고 흩어진 주파수를 만들어냅니다. 그 조합은 다리의 고유 주파수의 근처에 없습니다. 그러나 병사들이 일제히 행진 할 때, 걷는 사람들의 흩어져있는 주파수는보다 통일 된 빈도로 변형됩니다. 이 주파수가 다리의 고유 주파수와 밀접하게 일치하면 교량이 증폭 된 진동으로 공명 할 수 있습니다. 생산되는 기계적 공명이 강할수록 다리가 무너질 가능성이 높아집니다.

이 상황에 맞서기 위해 엔지니어는 쉽게 발생할 수있는 고유 주파수로 진동하지 않는 구조물을 구성해야합니다. 그럼에도 불구하고, 군인들은 이제 다리를 지나갈 때 보폭을 깰 것을 배웁니다. 엔지니어들의 말에 관계없이 병사들은 이제 그들을 신뢰하는 것보다 더 잘 알고 있습니다!


  1. 와이어 또는 도체를 따라 이동하는 전자의 흐름은 무엇입니까?
  2. 강성 계수의 치수 공식
  3. 전류 루프에 대한 전류에 대한 균일 자기장의 영향
  4. 망원경으로 인해 멀리서 사물을 볼 수있는 이유는 무엇입니까?
  5. Scienceshot :산산이 부서진 유리를 향해
  6. 자연 운동과 폭력 운동의 차이.?