1分钟物理(第二辑)
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03 为什么高速转动的机械经常会产生振动?

我们拿最简单的车轮来举例说明。在车轮高速转动的过程中,车轮上的各个质点都在运动,轮子的质心是受这些质点的运动影响的,如果可以通过精准的制造工艺确保车轮的质心刚好落在转轴上,那么,不论车轮转动多快,它的质心始终是不动的(毕竟转轴不动嘛)。这样就能保证车轮稳定地转动。

但是如果质心没有刚好落在转轴上,质心就会绕转轴高速运动,质心的这种圆周运动就是振动的来源。高速转动的机械由于制造工艺不精、零件松动、高速转动中形变等原因往往不能使转动部分的质心始终处于转轴上,这样就会产生振动。在实际操作中,我们总是想尽办法消除这种振动,然而,有时候我们也会利用这种振动:手机振动就是这样一个例子,它就是使用偏心轮(质心不在转轴上的轮)来实现“嗡嗡”振动的。