對它唱首歌，它就“活”了！？ | 正經玩_風聞

　　不知道大家還記不記得《功夫》中包租婆的獅吼功

　　那一嗓子，分分鐘把樓都掀翻

　　害，誰不想有蓋世神功呢

　　奈何骨骼不夠清奇啊

　　不過，只要方法用對了

　　或許聲音真能有用武之地？

　　實驗器材

　　所標杯、金屬絲、紙杯、小風車、紙環

實驗過程

　　首先用金屬絲在紙杯下方扎個洞

　　然後在紙杯邊緣處扎個洞

　　將金屬絲彎一個直角

　　然後依次穿入紙杯的洞中

　　將紙環穿入金屬絲中

　　然後對着紙杯“高歌一曲”

　　發現紙環轉動了起來

　　用小風車會有什麼不同呢？

實驗過程

　　聲帶振動帶動了空氣振動，聲波被杯子聚攏，傳導到鐵絲又使得鐵絲振動。鐵絲振動的時候，會帶動沒有定死的小圓盤一起振動。

　　小圓盤的振動一開始是沒有規律的。當小圓盤振動的頻率和鐵絲振動的本徵頻率耦合時，會產生共振。對於這個頻率，小圓盤會做圓周運動。

　　大家可以嘗試一下，如果改變聲音的高低，即聲帶振動的頻率，鐵絲振動的頻率也會改變，這時耦合就會消失，小圓盤不在旋轉。

　　共振這一現象是我們在學習物理的過程中很早遇到的概念，當兩個頻率相同方向相同的振動相互疊加時，振動的幅度會最大。

　　共振

　　當一個物體受到某一頻率的外界力所驅動時，它的運動方程為：

　　對於這一非齊次二階常微分方程，我們只考慮穩態：

　　其中,

　　為其共振頻率,

　　為其粘滯係數。

　　可以看出，當外部頻率接近共振頻率時，振幅會迅速增大。

　　對於轉動方程來説過程是一樣的。我們只需做一些簡單的替換，將質量改為轉動慣量，位移改為轉動角度，當外部驅動頻率接近共振頻率時，小風車便會快速的轉起來。

　　通常一個體系中的振動與轉動並非相互獨立的，它們會存在一些耦合作用。比如兩個彈簧連接的物體圍繞着他們的質心旋轉時，可能會產生旋轉聯振的情形，導致體系旋轉的的角速度發生振盪，所以直升機的設計中必須包含減震裝置，否則旋轉聯振會引起螺旋槳的速度振動導致災難的發生。

　　你，願意和小編產生共振嗎？

　　參考資料：

　　《Quartz Crystal Tuning Fork in Superfluid Helium》                               

　　Wikipedia