初中物理 趣味故事3 塔科馬狹橋的倒塌素材 新人教版.doc

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1、3塔科馬狹橋的倒塌　　從前在美國塔科馬有一座著名的狹橋。這座橋在施工時發(fā)生過擺動。不時的振動使修橋工人感到暈眩。橋竣工通車后，搖擺得更加厲害。它吸引了不少遠方的客人駕車到此一游，為的是尋求刺激，嘗嘗汽車駛過搖搖晃晃的狹橋時的滋味。在某些日子里，橋身上下振動的幅度竟達1.5米，使得駕駛員看不見在它前面行駛的汽車?！　　∵@座橋的倒塌非常突然。有一天早上，橋突然停止振動，不一會它瘋狂地扭轉(zhuǎn)振動起來。30分鐘后第一塊路面開始墜入水中，接著有200米長的路面斷開，然后振動停止了幾分鐘，最后又發(fā)生新的振動，將殘留的橋面全部掀到水里。事后，人們對狹橋的設(shè)計老是找不出可以指責

2、的地方，因為那時人們對于吊橋的空氣動力學特性知道得很少。這場災難在當時說來是屬于不可預測的（或稱不可抗拒的），但它對以后的大橋設(shè)計影響頗大?！　〕鍪履翘斓娘L并不特別大，但因為橋在風的作用下產(chǎn)生了共振，振幅不斷增大，直至使狹橋破壞。風是怎樣作用在橋上的呢？為什么相當均勻的風，會使橋產(chǎn)生脈沖式的振動，然后變?yōu)榕まD(zhuǎn)振動呢？　　研究的結(jié)果表明，是橋上豎直方向的結(jié)構(gòu)板引起了橋的振動。它對風的阻力很大，風被擋之后，大量的氣流便從結(jié)構(gòu)板的上方經(jīng)過然后壓向橋面。由于吹過的氣流因不斷地被屈折而使速度增加，所以在豎直結(jié)構(gòu)板的上方和下方壓力降低（伯努利定律）。如果風總是從板的正前方

3、吹來，那倒不要緊，因為上下方的壓力降低會互相抵消。但是，如果風的方向不停地變換的話，壓力就會不斷地變化。這一壓力差作用在整個橋面上，并因擋風的豎直結(jié)構(gòu)板后所產(chǎn)生的渦流而得到加強，結(jié)果橋就開始振動。與這類似的情況是電話線在壓力差和渦流的作用下會產(chǎn)生嘯聲。