共振現象を利用して物体を壊すには

質問

初めまして、

ある本に下記の話が載ってました。
弁慶が義経について全国を遍歴していたとき、あるお寺に立ち寄ったところ、大きな釣鐘があり、「いくら力持ちの弁慶でもこの大きな釣鐘は動かせまい！」と言われました。弁慶は、やおら鐘堂に上がり、片手で釣鐘を押さえていましたが、やがてその大釣鐘がゆらゆらと揺れだし、「さすが弁慶」と拍手喝采、弁慶は静かに去って行きました。
これは、共振現象の応用である。と記載されていました。

そこで質問ですが、この共振現象を利用して、一気に大きな力を加えず、小さな力を繰り返し加えて、物を壊わすことは可能でしょうか？可能な場合、実際に、どのようなところで、この共振現象が使用させているのでしょうか？またそのときの式はどのようなものになるのでしょうか？

回答No.2

Mr_Holland · ベストアンサー

共振による破断は破断場所を制御するのが難しいので、とにかく小さく分割さえできればよいという目的でしか使えないような気がします。
　そういう場面を想像すると、大きな製氷室で作ったブロック氷をロック用の氷のサイズに小さくすることや、採掘した岩石を運搬しやすい大きさに分割することに使えそうにも思いますが、実際のところ、どうなのでしょうね。

　あと、これは確実に実用例はないと思いますが、地球に衝突する恐れのある彗星や小惑星を映画「ディープ・インパクト」などのように破壊したいときに共振現象を利用すると、威力の小さな爆弾でも数を重ねることで小さく分割できるかもしれませんね。（共振周波数の見極めと、それに合わせて爆発させることが難しいでしょうが。）

お礼

例えば、バネに錘をつけて天井から垂直に吊るした場合、共振周波数で繰り返し揺らしたら、そのバネは破断するか、バネが伸びきってしまうと思われますが、この現象は式で表せるのでしょうか？

補足

お返事ありがとうございます。

参考になりました。

ある伸び縮みする物体に、両側から力を加えて引張ったり、力を加えるのを止めて元に戻したりしながら、それを周期的繰り返して破断させたりする式を探しているのですが、バネの運動を参考にすれば良いでしょうか？具体的にはどのような式になるのでしょうか？

回答No.1

nrb

http://www.sydrose.com/creativedesignengine/HTML/bb3-01201/bb3-01201.html

一番有名なのは、共振により橋が崩壊しことでしょうね

http://www.sydrose.com/creativedesignengine/HTML/bb3-01202/bb3-01202.html
これも共振ですね
設計の指針のどこかに式はありますよ
崩壊原因の中に解析式があるんでしょうね

補足

お返事ありがとうございます。

参考になりました。

ある伸び縮みする物体に、両側から力を加えて引張り、力を加えるのを止めて元に戻したりしながら、それを周期的繰り返して破断させたりする例は無いでしょうか？