在2015年1月2日播出的第二季《最強大腦》中,在成都賣缽缽雞的四川小夥現場展示了用聲波震碎杯子的武林絕技「獅吼功」。
如此說來,獅吼功真的存在嗎?
它的原理又是什麼?
如果你認為,獅吼功必須是武俠小說中的那種——吼一嗓子就飛沙走石,眾人瞬間被吹飛,嚴重者內傷到吐血。那麼,這樣的獅吼功肯定是不存在的;
但是,若你放低要求,覺得喊一嗓子,玻璃杯就碎了也算獅吼功,那這樣的獅吼功,現實中是存在的:一些人,經過長時間的訓練,加上自身的一些天賦,這樣的獅吼功是可以練就的。
吼一嗓子,玻璃杯就碎了,絕大多人都知道,這是因為共振。
從小到大,「共振」我們聽得實在是太多太多了,比如:
為什麼登雪山時禁止高聲呼叫?
因為共振會帶來雪崩。
為什麼士兵過橋時要便步走,而不能齊步走?
因為共振會帶來橋的垮塌。
我們都知道共振是不少災難事故的罪魁禍首,但共振的本質又是什麼呢?
我們先認識一下相關物理名詞:
頻率:單位時間內完成周期性變化的次數,常用單位Hz。在描述振動時,1Hz即指1秒內振動的次數。
固有頻率:物體振動時,不管以何種頻率開始振動,漸漸都會固定在某一頻率上振動,這個頻率叫做該物體的"固有頻率"。固有頻率跟物體的材料、質量、形狀等有關。
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共振的概念聽起來很難懂,我們可以通過蕩鞦韆來理解。
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鞦韆的來回搖擺也是振動。
一個人在蕩鞦韆,你在旁邊推它,如果每次他擺到最高點時,你都推了他一把,你推的能量就被鞦韆系統吸收,那麼鞦韆將會蕩得很高。
假如鞦韆還沒有蕩到最高點,你就開始推,那麼你用力的方向跟鞦韆運動方向就可能相反,不但不能把鞦韆推高,反而起了相反的作用,推的作用會抵消鞦韆的運動,鞦韆將逐漸停下來。
推的頻率跟鞦韆擺動的頻率一致,鞦韆就會蕩得越來越高。
同樣的道理:
當外部能量的頻率跟某種系統的固有頻率一樣時,這個系統就能源源不斷地獲得能量的累積,這就是共振的本質。
如何練成「獅吼功」
並不是說,只要發出聲音的頻率跟玻璃杯的固有頻率一致,並持續一段時間時,就能保證震碎玻璃杯。
不是這樣的,要練就「獅吼功」,除了要練就一定頻率的聲音外,還要練就一副大嗓門。我們平時說話的聲音在50分貝左右,而要想把玻璃杯震碎,你發出的聲音得在100分貝以上時才可能實現。
也就是說,除了頻率這個核心因素外,還要有足夠的能量讓系統吸收,這樣才能練成「獅吼功」。
最後,3個共振小故事
①
1940年,美國的全長860米的塔柯姆大橋因大風引起的共振而塌毀,儘管當時的風速還不到設計風速限值的1/3,可是因為這座大橋的實際的抗共振強度沒有過關,所以導致事故的發生。在倒塌前,即使只是微風,這座橋也起伏的厲害,於是,它有了一個外號——舞動的格蒂。在大橋上行駛的車輛,會由於大橋上下起伏,簡直就像在坐過山車。塔柯姆大橋的垮塌讓人們一下子認識到共振的巨大危害,讓人們在後來的建築中更多地考慮共振。
②
1968年4月的一個傍晚,在法國馬賽附近的一戶有12口人的家庭正在吃晚餐,突然間莫名其妙地全部死亡,與此同時,還在田裡幹活的另一戶農民,共十口人也當場斃命。後來經調查,才知道坐落在16千米外的國防部次聲試驗所正在進行次聲武器試驗,由於技術原因,次聲波洩露。次聲波與人體內臟發生共振,致使農民血管破裂、內臟損傷而迅速死亡。
③
魏晉之時,在一寺廟之下,有一老者,家有一琴,每日隱隱作響,老者疑是鬼怪,找仙師數人作法,幾日不絕,但琴依然隱響如故。後來一才子,聽老者之言,細細聽之,發現附近寺中鐘鼓鳴響琴便隱隱作聲,微一笑,取利劍一把,削去琴身之木數寸,從此琴便不再作怪。
我也會獅吼功,啊!
END
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