散熱風(fēng)機(jī)葉片背后的驚天物理現(xiàn)象

采購(gòu)散熱風(fēng)扇的人可能會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)很有規(guī)律的現(xiàn)象——散熱風(fēng)扇葉片的數(shù)量不管是3片，5片還是11片，往往都是為奇數(shù)的。

這是因?yàn)槿绻犸L(fēng)扇的葉片數(shù)量為偶數(shù)時(shí)，并形成對(duì)稱排列方式的話，會(huì)使得風(fēng)扇自身的平衡性難以調(diào)整。

其實(shí)最大的原因還是為了減少共振。扇葉的絕對(duì)平衡是不存在的，當(dāng)散熱風(fēng)扇在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生更多的共振，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)導(dǎo)致扇葉無(wú)法承受共振產(chǎn)生的疲勞，最終可能出現(xiàn)扇葉斷裂等情況。

有人會(huì)覺(jué)得扇葉斷裂這有點(diǎn)過(guò)于夸張，其實(shí)你太小看共振現(xiàn)象的破壞性了，下面就來(lái)舉幾個(gè)例子。

1.科學(xué)試驗(yàn)

美國(guó)發(fā)明家特斯拉：用一件共振器，就能把地球一裂為二！他來(lái)到華爾街，爬上一座尚未竣工的鋼骨結(jié)構(gòu)樓房，從大衣口袋里掏出一件小物品，把它夾在其中一根鋼梁上，然后按動(dòng)上面的一個(gè)小鈕。數(shù)分鐘后，可以感覺(jué)到這根鋼梁在顫抖。慢慢地，顫抖的強(qiáng)度開(kāi)始增加。延伸到整座樓房。最后，整個(gè)鋼骨結(jié)構(gòu)開(kāi)始吱吱嘎嘎地發(fā)出響聲，并且搖擺晃動(dòng)起來(lái)。驚恐萬(wàn)分的鋼架工人以為建筑出現(xiàn)了問(wèn)題，甚至是鬧地震了，于是紛紛慌忙地從高架上逃到地面。眼見(jiàn)事情越鬧越大，他覺(jué)得這個(gè)惡作劇該收?qǐng)隽?，于是，把那件小物品收了回?lái)，然后從一個(gè)地下通道悄悄地溜了，留下工地上的那些驚魂未定、莫名其妙的工人。

“小物品”便是一個(gè)共振器。可以預(yù)見(jiàn)，若是他把這個(gè)小物品再開(kāi)上那么十來(lái)分鐘，這座建筑物準(zhǔn)會(huì)轟然倒地。這件共振器的威力主要在于它能發(fā)出各種頻率的波，這些不同頻率的波作用于不同的物體，就能夠相應(yīng)地產(chǎn)生出一種共振波,當(dāng)這種共振波達(dá)到一定程度時(shí),就能使物體被摧毀。

2.橋梁倒塌

18世紀(jì)中葉，法國(guó)昂熱市一座102米長(zhǎng)的大橋上有一隊(duì)士兵經(jīng)過(guò)。當(dāng)他們?cè)谥笓]官的口令下邁著整齊的步伐過(guò)橋時(shí)，橋梁突然斷裂，造成226名官兵和行人喪生。

19世紀(jì)初，一隊(duì)拿破侖士兵在指揮官的口令下，邁著威武雄壯、整齊劃一的步伐，通過(guò)法國(guó)昂熱市一座大橋。快走到橋中間時(shí)，橋梁突然發(fā)生強(qiáng)烈的顫動(dòng)并且最終斷裂坍塌，造成許多官兵和市民落入水中喪生。后經(jīng)調(diào)查，造成這次慘劇的罪魁禍?zhǔn)?，正是共振?/p>

因?yàn)榇箨?duì)士兵齊步走時(shí)，產(chǎn)生的一種頻率正好與大橋的固有頻率一致，使橋的振動(dòng)加強(qiáng)，當(dāng)它的振幅達(dá)到最大限度直至超過(guò)橋梁的抗壓力時(shí)，橋就斷裂了。類(lèi)似的事件還發(fā)生在俄國(guó)和美國(guó)等地。

3.自然災(zāi)害

也是由于共振的力量，巨大的冰川能被“溫柔”的海洋波濤給拍裂開(kāi)。甚至于美國(guó)阿拉斯加李杜牙灣經(jīng)常出現(xiàn)的高達(dá)上百米的巨浪，也是由于共振在其中發(fā)揮了很大的“推波助瀾”的作用。因?yàn)楣舱裨谶@個(gè)海灣“作威作福”實(shí)在是太厲害了，所以許多航海人對(duì)這個(gè)海灣都是“敬”而遠(yuǎn)之。

給人類(lèi)帶來(lái)重大傷亡和財(cái)產(chǎn)損失的地震，其中亦有共振的“幢幢魔影”：當(dāng)?shù)貧だ锏哪骋话鍓K發(fā)生斷裂時(shí)，產(chǎn)生的波動(dòng)頻率傳到地面上，與建筑物產(chǎn)生強(qiáng)烈的共振，于是，就造成了屋毀人亡的慘劇。

還有持續(xù)發(fā)出的某種頻率的聲音會(huì)使玻璃杯破碎。

某種頻率的聲音或者振動(dòng)，可引起山頂?shù)姆e雪的共振，頃刻之間造成一場(chǎng)大雪崩。

共振的破壞性是可怕的，到了今天，人類(lèi)對(duì)付共振危害的方法更是多種多樣和更加先進(jìn)。

例如，對(duì)隔音要求很高的地方，常常采用加裝一些海綿、塑料泡沫或布簾的辦法，使聲音的頻率在碰到這些柔軟的物體時(shí)，不能與它們產(chǎn)生共振，而是被它們吸收掉。

對(duì)付噪音，人們發(fā)明了一種消聲器，它是由開(kāi)有許多小孔的孔板和空腔所構(gòu)成，當(dāng)傳來(lái)的噪聲頻率與消聲器的固有頻率相同時(shí)，就會(huì)跟小孔內(nèi)空氣柱產(chǎn)生劇烈共振。這樣，相當(dāng)一部分噪聲能在共振時(shí)被“吞吃”掉，而且還能夠轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮軄?lái)進(jìn)行使用。

為了減少共振對(duì)建筑、橋梁的危害，一種當(dāng)受到?jīng)_擊時(shí)，可以使產(chǎn)生的振動(dòng)很快衰減，增加阻尼的裝置也應(yīng)運(yùn)而生，即阻尼器。

共振是十分普遍的自然現(xiàn)象，幾乎在物理學(xué)的各個(gè)分支學(xué)科和許多交叉學(xué)科中以及工程技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域中都可以觀察到它，都有應(yīng)用（無(wú)線電臺(tái)、建筑行業(yè)、微波技術(shù)、音樂(lè)領(lǐng)域、醫(yī)療及科學(xué)研究等領(lǐng)域）。