基本介紹
- 中文名：共振鞦韆
- 性質：科學
- 類別：物理
- 自然現象：樂器的音響共振等
原理,操作方式,
原理
共振在物理上定義為兩個振動頻率相同的物體，當一個發生振動時，引起另一個物體振動的現象。共振在聲學中稱“共鳴”，它指的是物體因共振而發聲的現象，如兩個頻率相同的音叉靠近，其中一個振動發聲時，另一個也會發聲。在電學中，振盪電路的共振現象稱為“諧振”。
產生共振的重要條件之一，就是要有彈性，而且一件物體受外來的頻率作用時，它的頻率要與後者的頻率相同或基本相近。從總體上來看，這宇宙的大多數物質是有彈性的，大到行星小到原子，幾乎都能以一個或多個固有頻率來振動。
共振現象也可以說是一種宇宙間最普遍和最頻繁的自然現象之一，所以在某種程度上甚至可以這么說，是共振產生了宇宙和世間萬物，沒有共振就沒有世界。
彩色三維效果圖（要求每邊可坐2人）
操作方式
本展項和“龍形擺”、“彈簧擺”組成運動之律展區中的振動分主題。展項從振動中最基礎的概念——頻率出發，介紹共振，以及共振中的能量轉換。使參與者對振動的認識有一個清晰的脈絡。“龍形擺”通過一組擺長不同的小球介紹振動中最基礎的頻率的概念，以及對於最常見機械振動——單擺來講，影響振動頻率的因素是什麼？“共振鞦韆”通過一個原理實驗類展品和一個觀眾體驗類展品，使觀眾從多角度了解共振這個科學內容。“彈簧擺”以看似神奇的現象介紹共振中產生的能量間的轉換。
經原型試驗得出，單擺球體的重量
展項由共振鞦韆和共振擺實驗構成。
1、共振鞦韆：
由固定支架、懸掛支架、分別裝置於懸掛支架兩端的鞦韆和單擺構成。
此展項為純機械結構，懸掛支架懸掛於固定支架上，鞦韆座椅和單擺分別裝置於懸掛支架的兩端。在共振鞦韆的參與活動中，鞦韆一端為主動擺，單擺一端為從動擺。主動擺由參與者自行擺動，主動擺前後擺動，運動引起懸掛支架周期性的擺動，由於從動擺的振動頻率與主動擺的振動頻率基本相同，使從動擺的懸點受到周期性變化的策動力的作用，從而產生擺動，在體驗活動中了解共振現象及產生共振的條件。
原型試驗證明，擺球的重量為50kg左右時，主動擺的總重量在80-150kg的情況下，主動擺的擺弧為正負30-45°，從動擺（擺球）的擺弧為正負30-40°
參與者操作步驟為：
1>坐上鞦韆，雙手扶穩
2>雙腳著地，推動鞦韆向後旋轉45°以上
3>雙腳離地，讓鞦韆自由擺動
4>雙腳點地給鞦韆的擺動提供動力補償
5>待鞦韆停穩後，雙腳著地離開鞦韆
2、共振擺實驗：
由共同懸掛在一個懸掛支架上的7個擺長不同的單擺構成。其中第一個為重擺即主動擺，其餘6個為輕擺。
參與者首先通過調節帶扣機構（原理同書包帶扣）拉動繩子，調節主動擺的擺長，之後操作重擺擺動，其他輕擺通過各自懸點，受到周期性變化的策動力作用，當某一個或多個從動擺固有頻率與重擺的固有頻率相同時，便會產生明顯的振動。
參與者操作步驟為：
1>拉動繩子，調節重擺懸掛高度
2>拉起重擺然後放開，使其輕輕擺動
3>觀看輕擺擺動情況
