Est-ce que tout dans ce monde vibre? Pourquoi?

brainst

Est-ce que tout dans ce monde vibre? Pourquoi?


J’ai été présenté avec quelque chose appelé fréquence naturelle d’un corps. Il nous a été enseigné dans le chapitre Simple Harmonic Motion . Notre professeur a dit que tout dans ce monde a sa fréquence naturelle de vibration. Et si nous l’attachons à un oscillateur de même fréquence, à cause de la résonance, l’amplitude continuera d’augmenter et à un certain moment, l’amplitude augmentera à un point tel que le système s’effondrera.

Alors pourquoi tout vibre-t-il? On ne le remarque pas à nos yeux nus .. Est-ce qu’il vibre vraiment même. Même si c’est au niveau microscopique.

Cela signifie que nous n’avons pas besoin de boules de démolition pour démolir les murs. Obtenez juste un oscillateur .. Installez-le des deux côtés du mur et du boom! Le mur est démoli.

PS: Je n’ai pas vu d’oscillateur ni de photo. Je l’imagine simplement comme une machine génératrice de force périodique.

Si tout le monde vibre .. alors pourquoi ne détruisons-nous pas les choses de cette façon?

Rory Alsop

Comprenez-vous les principes sous-jacents de la structure atomique? Et la vibration des atomes, plutôt que des objets entiers. Votre suivi concernant l’amplification de résonance non contrôlée est tout simplement faux. Si vous pompez suffisamment de puissance à la bonne fréquence, vous pouvez obtenir des vibrations, oui, et vous pouvez abattre les murs si vous les faites vibrer (battant le bélier, peut-être) mais pour faire vibrer les atomes dans un diamant, tout est un défi, car ils ne vibrent pas tous à la même fréquence – alors comment allez-vous ajouter de la puissance à toutes les fréquences requises …?

CuriousOne

Les fabricants d’équipement de nettoyage à ultrasons vous disent généralement de ne pas y mettre vos bijoux … avec de très bonnes raisons et la déclaration sur la taille du diamant est complètement fausse. 🙂

brainst

@RoryAlsop Je sais que les atomes vibrent .. Mais je ne pensais pas que nous résonnions avec les fréquences des atomes .. et si la fréquence des vibrations est différente pour tous les atomes, alors qu’est-ce qui est réellement considéré comme la fréquence naturelle? .. Et si c’est différent alors pourquoi est-il tel que nous pouvons démolir un mur mais pas un diamant. Le principe de base est l’amplification. Ou est-ce que les atomes dans la paroi vibrent tous à la même fréquence (je suppose, non)?

Rory Alsop

Pour le plaisir – gwthomas.org/wyndham.htm – Une histoire de science-fiction de John Wyndham sur ce sujet exact 🙂

Fabrice NEYRET

faire vibrer le tout dans son ensemble nécessite plus d’énergie qu’affaiblir une partie stratégique limitée et compter sur la propagation des défauts + la perte de cohésion du matériau + la gravité. De plus, il peut être difficile de faire vibrer uniquement votre cible et rien d’autre.

Réponses


 JMac

Vous parlez de mouvement harmonique simple, donc ma réponse se concentrera sur cela et ignorera les vibrations moléculaires (cela ne semble pas être ce dont vous parlez).

Pour commencer, je pense qu’il est bon de considérer les amplitudes. Bien que tout ait une fréquence naturelle, les amplitudes de vibration sont généralement très faibles, à tel point qu’il est difficile de les observer. Cela se produit car en réalité il y a un amortissement qui diminue l’amplitude de l’oscillation avec le temps (en raison de la résistance de l’air et d’autres effets dissipatifs). Cela signifie que si un oscillateur amorti est laissé seul, il aura une amplitude proche de 0, donc nous ne le remarquons pas. Un oscillateur harmonique simple idéal (sans amortissement) maintiendrait son amplitude pour toujours s’il n’y a pas de forces externes.

Peu importe si l’amplitude diminue, il y a toujours une fréquence des oscillations. Lorsqu’elle est laissée à osciller d’elle-même (aucune force externe appliquée), la fréquence sera la « fréquence naturelle ». Si vous deviez appliquer une force périodique avec la même fréquence, vous créerez une « résonance » . Cela peut s’expliquer par la superposition . Dans le cas de la résonance, vous avez constamment une amplitude constante qui correspond à l’amplitude du système, de sorte que la force motrice continue d’ajouter de l’énergie au système et l’interférence est toujours constructive.

Sur papier, sans amortissement, l’énergie augmenterait pour toujours. Dans la pratique, cette énergie finira par casser quelque chose, ou tout simplement se dissiper.

En ce qui concerne votre boule de démolition, vous pouvez le faire. Un problème sera de contrôler les vibrations, de sorte qu’elles n’affectent que votre bâtiment, pas les autres bâtiments de la région. Un autre problème serait de contrôler l’effondrement, il peut être trop instable lors de la résonance. Une boule de démolition contrôle l’endroit où vous voulez vous briser ensuite, le faire avec résonance nécessiterait beaucoup de planification et pourrait ne pas être possible selon la façon dont le système réagit.

Un troisième problème (et probablement prohibitif sur le plan économique) est la force requise avec laquelle vous devez faire osciller la structure pour surmonter son auto-amortissement. Une très petite force serait facilement atténuée dans le mouvement régulier du système. Le maintien d’une oscillation à haute énergie est assez dangereux; pourrait aussi bien utiliser une boule de démolition ou des explosifs.

Moctava Farzán

Je doute que dans le cas de la rupture des murs, le problème principal soit autre chose que l’amortissement. Il semble y avoir un malentendu qu’en utilisant un petit oscillateur, vous pouvez faire résonner un système à n’importe quel degré si les fréquences correspondent. La déclaration est vraie si le système n’est pas amorti, ce qui n’est presque jamais le cas dans le monde réel. Donc, pour briser un mur, vous aurez besoin d’un oscillateur très puissant, qui est pratiquement difficile à construire. Voir aussi: lampx.tugraz.at/~hadley/ss1/appendix/resonance/resonances.php

JMac

@ MoctavaFarzán Bon point; Je n’ai jamais discuté de la barrière potentielle de la taille de masse requise pour faire osciller un bâtiment vers le bas (bien que dans ma tête c’était une autre préoccupation quant à son caractère pratique).


 Tobi

À moins que vous ne soyez à une température de 0 Kelvin (~ -273 degrés, « zéro absolu »), les objets de masse auront une énergie cinétique (de mouvement ou vibratoire) – notez qu’à 0 K, ils posséderont toujours de l’énergie interne, comme de l’énergie de liaison . La vibration sera négligeable à l’œil nu.

La fréquence naturelle dans votre cas sera liée à des systèmes plus grands (non microscopiques), comme une voiture roulant sur des bosses également espacées et sautant plus haut à chaque fois, ou un pont poussé par le vent.

Par exemple, vous pouvez casser un verre à vin en utilisant une fréquence de son spécifique (naturelle), ce qui fera résonner la structure.

Vous pourriez probablement abattre un mur de la même manière en utilisant cette technique, cependant, il peut simplement être rentable / temps d’utiliser quelque chose comme une boule de démolition.

Un autre est ce pont qui s’est effondré parce qu’il était forcé par le vent de résonner, jusqu’à ce qu’il ne puisse plus supporter la contrainte. https://en.wikipedia.org/wiki/Tacoma_Narrows_Bridge_(1940)

Aujourd’hui, les systèmes intégreront des formes d’amortissement, pour limiter ou arrêter la résonance.


 David Elm

Nikola Tesla travaillait sur des idées comme celle-ci.

Oscillateur de Tesla – Wikipedia

Les Mythbusters ont testé cette idée sur un pont, et bien que les résultats soient un peu impressionnants, ils n’étaient pas proches du résultat spectaculaire que Tesla avait proposé.

http://www.discovery.com/tv-shows/mythbusters/about-this-show/earthquake-machine/

Tesla a également eu l’idée qu’il pouvait provoquer des tremblements de terre avec plusieurs explosions minutieusement minutées. Mis à part un épisode de Wonder Woman (The Pluto File) , je n’ai pas vu trop de discussions sur cette idée, à part les sites Web de théorie du complot.

https://en.wikipedia.org/wiki/Tectonic_weapon

Mais en réalité, les forces d’amortissement de la plupart des objets sont si fortes que nous sommes généralement dans une situation « suramortie », où les choses n’oscillent pas vraiment du tout.

https://en.wikipedia.org/wiki/Harmonic_oscillator#Damped_harmonic_oscillator

 

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