长江书屋

第五百零五章 阿诺德的舌头力学(第1页)

天才一秒记住【长江书屋】地址:https://www.cjshuwu.com

人们知道共振,最早是从相同音律的共鸣开始的.

用振动理论的行话说,频率相同的两个音会共鸣,或者叫频率比为1:1的共振。

在力学教科书里,容易从力学基本规律出发,通过数学方法(诸如列出微分方程求解等等)解释共振原因.

这是熟知的1:1共振.为和比值数字呼应,下文写成11共振.

在历史上,接着有记载的是12(频率比为1:2)的共鸣.

这种1:2共振在线性振动理论范畴内也容易理解.一个音的频率正好是另一音的频率乘2,乐律上叫“高八度”

.

更一般地,设想有两个物体(或系统),两者固有频率之比恰好为1:n。

(或n:l),n为正整数,如两者有某种相互影响,即通常称为有耦合,也会发生ln共振.

以上所说共振,用线性的振动理论就能解释.

再进一步考虑有非线性的因素.我这里只是原理性的解释,相关的条件见非线性振动专着.

设在某种非线性条件下,系统的“固有”

频率不是那么死板,不可变动,那么只要两个频率之比接近于1:n,也会出现共振.这种共振也就是次谐波(Subharmonic),比如,13次谐波就是因为有13共振。

所谓阿诺德舌头比这更进一步,这个术语说明的是mn共振的条件,这里m和n是没有公因子(不可公约的)两个正整数,特别是比较小的正整数,比如2和3,或者5和8.这种共振通常是以某种非线性为前提的,非线性可能存在于系统自身,也可能见于两者耦合的机制.

我用生活中的例子来说明“耦合”

怎样起作用.

个人走路,总有自己的习惯,形成固有的频率(如一分钟多少步)。

这种频率不会象电机转动频率那么严格地等于多少,而是在某个平均值附近有一个比较窄的“分布”

.

现在观察年龄相仿(因而固有频率相近)又比较亲近(有足够的耦合程度)的甲乙两人(设想是两个初中女生),让他们一起走路.

走呀走的,就会走到一样快慢,甚至于不仅“同步”

(synchronized)“锁频”

(frequeney一loeked),而且“锁相(phase一locked)”

,相位也相同,甲出左脚.乙也是左脚.

两人的亲密程度,反映了“耦合”

的强弱.

是甲影响乙,还是乙影响甲,或者相互影响?

阿诺德舌头说明的是:更一般的mn共振中,耦合强度要多大才会发生.借用走路的说法,两个人(比如,大人和孩子),让他们分开走,自然频率比大致是23,甲走2步的时间,大致是(不必准确地是)乙走3步的时间.甲和乙一起走,亲近(耦合)到什么程度,会发生23共振,甲每走2步,乙不多不少正好走3步,而且一直维持下去,耦合不够这个程度,就乱了套,不合拍,追追停停,甚至各走各的了。

喜欢数学心请大家收藏:()数学心

本章未完,请点击下一章继续阅读!若浏览器显示没有新章节了,请尝试点击右上角↗️或右下角↘️的菜单,退出阅读模式即可,谢谢!

如遇章节错误,请点击报错(无需登陆)




新书推荐

绝世保安神圣罗马帝国(系统)当幸运值为max时异世界:狼人领主,我靠魅魔发家穿成窝囊小姐的贴身丫鬟全能影后的花式撩法赤骨天梯总裁大人超给力豪门拖油瓶,我靠画符爆红全网特种岁月侯门嫡女,相公宠上瘾大话之神极品捉妖系统抢救大明朝我的未婚妻是主播九龙吞珠古代小户之家奋斗史万界时空穿越者快穿之路人不炮灰龙符枭门邪妻韶光艳万界基因西游记:四川话版好男人他有金手指[快穿]