散熱風(fēng)機葉片背后的驚天物理現象

采購散熱風(fēng)扇的人可能會(huì )發(fā)現一個(gè)很有規律的現象——散熱風(fēng)扇葉片的數量不管是3片，5片還是11片，往往都是為奇數的。

這是因為如果散熱風(fēng)扇的葉片數量為偶數時(shí)，并形成對稱(chēng)排列方式的話(huà)，會(huì )使得風(fēng)扇自身的平衡性難以調整。

其實(shí)最大的原因還是為了減少共振。扇葉的絕對平衡是不存在的，當散熱風(fēng)扇在高速運轉時(shí)會(huì )產(chǎn)生更多的共振，長(cháng)時(shí)間運轉會(huì )導致扇葉無(wú)法承受共振產(chǎn)生的疲勞，最終可能出現扇葉斷裂等情況。

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

1.科學(xué)試驗

美國發(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構樓房，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。數分鐘后，可以感覺(jué)到這根鋼梁在顫抖。慢慢地，顫抖的強度開(kāi)始增加。延伸到整座樓房。最后，整個(gè)鋼骨結構開(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)惡作劇該收場(chǎng)了，于是，把那件小物品收了回來(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?？梢灶A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，就能夠相應地產(chǎn)生出一種共振波,當這種共振波達到一定程度時(shí),就能使物體被摧毀。

2.橋梁倒塌

18世紀中葉，法國昂熱市一座102米長(cháng)的大橋上有一隊士兵經(jīng)過(guò)。當他們在指揮官的口令下邁著(zhù)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世紀初，一隊拿破侖士兵在指揮官的口令下，邁著(zhù)威武雄壯、整齊劃一的步伐，通過(guò)法國昂熱市一座大橋?？熳叩綐蛑虚g時(shí)，橋梁突然發(fā)生強烈的顫動(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)調查，造成這次慘劇的罪魁禍首，正是共振！

因為大隊士兵齊步走時(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，當它的振幅達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)生在俄國和美國等地。

3.自然災害

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)。甚至于美國阿拉斯加李杜牙灣經(jīng)常出現的高達上百米的巨浪，也是由于共振在其中發(fā)揮了很大的“推波助瀾”的作用。因為共振在這個(gè)海灣“作威作?！睂?shí)在是太厲害了，所以許多航海人對這個(gè)海灣都是“敬”而遠之。

給人類(lèi)帶來(lái)重大傷亡和財產(chǎn)損失的地震，其中亦有共振的“幢幢魔影”：當地殼里的某一板塊發(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)生強烈的共振，于是，就造成了屋毀人亡的慘劇。

還有持續發(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)，可引起山頂的積雪的共振，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)對付共振危害的方法更是多種多樣和更加先進(jìn)。

例如，對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成，當傳來(lái)的噪聲頻率與消聲器的固有頻率相同時(shí)，就會(huì )跟小孔內空氣柱產(chǎn)生劇烈共振。這樣，相當一部分噪聲能在共振時(shí)被“吞吃”掉，而且還能夠轉變?yōu)闊崮軄?lái)進(jìn)行使用。

為了減少共振對建筑、橋梁的危害，一種當受到?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運而生，即阻尼器。

共振是十分普遍的自然現象，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(guān)察到它，都有應用（無(wú)線(xiàn)電臺、建筑行業(yè)、微波技術(shù)、音樂(lè )領(lǐng)域、醫療及科學(xué)研究等領(lǐng)域）。