18世紀中葉,法國昂熱市附近有一座102米長的橋梁,一隊士兵正步通過這座橋,橋梁突然斷裂,226人掉入河中殞命。1906年的一天,俄國也發生了同樣的事情:彼得堡封塔克河的一座橋上,一隊騎兵以整齊的步伐到達橋心時,橋突然裂成數段墜入河中。這樣的事故,別的地方也發生過。當時人們進行了調查,發現橋所受的載荷遠遠沒有超過許可的范圍,坍毀前也沒有任何損壞的地方,這在當時是個不解之謎。隨著科學的發展,人們才弄清,這種破壞事故是“共振”造成的。
如果用鉗子夾住鋼鋸條的一端,另一端用手彈一下。它就要來回振動。盡管振動幅度越來越小,但每秒鐘振動次數總是不變。這個振動次數叫作物體固有頻率。任何物體都有自己的固有頻率。譬如,近處有一個振源,它的頻率接近于這個物體的固有頻率,該物體在外界振源影響下會振動越來越激烈。這種現象叫作共振。
大隊人馬邁著整齊的步伐過橋,如果步伐正好與橋的固有頻率一致,橋一振動就會加劇,振幅也逐漸加大,直到超過了橋的抵抗力時,就產生斷裂?,F在,世界各國都有一條不成文的規定,大隊人馬必須便步過橋。
在現代鐵路運輸中也要考慮共振的影響。因為火車車輪撞擊軌道要發生有節奏的強烈振動,如果這個振動頻率與車輪彈簧的固有頻率相接近時,乘客就要大受“顛簸之苦”了;如果這個頻率和所經過的橋梁固有頻率相接近,同樣會造成橋斷車覆的后果。
共振在工程上有破壞作用,但只要掌握了它的規律,也能讓它為人類服務。
在建筑工地上,人們常能見到振動搗固機,有了它,混凝土制件就更結實,振動式壓路機能迅速地把路面壓平。在礦山里,利用快速振動的風鎬開鑿巖石,挖煤炭。其他如振動式粉碎機,振動炭沙機等無不是利用共振現象來制造的。