✳浩哥 AI 实验室房子与地震 / 01
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SHAKE, OBSERVE, COMPARE

房子为什么会晃?

先猜一猜:地面摇得越快,两座房子就一定晃得越大吗?把摇晃快慢改一改,观察它们的不同反应。

实验桌 01 · 两座示意房子同一输入 · 比较反应
A · 较高的固有频率B · 较低的固有频率 像短一点、硬一点的弹簧像长一点、软一点的弹簧
A · 峰值 0.000
B · 峰值 0.000
先选摇晃快慢,再按“开始实验”。峰值用于比较两座模型的相对位移。

TRY THIS TOGETHER

陪孩子这样试

  1. 阻尼保持 10%,分别试 0.8 Hz 和 2.2 Hz。哪座模型的反应更大?
  2. 选一组频率,只把阻尼调到 25%。峰值发生了什么变化?
  3. 请孩子补完:“我原来以为……,现在观察到……。”

Hz 表示每秒重复几次。比如 2 Hz,就是每秒摇晃两次。

WHAT THE MODEL TELLS US

频率接近时,反应可能放大。

房子有自己的振动特性。地面摇晃的频率接近它的固有频率时,反应可能变大;阻尼会消耗振动能量。真实建筑还有很多其他因素,不能只凭高矮或材料判断抗震能力。

这个简化弹性模型没有开裂、屈服和倒塌计算,也没有把滑块换算成地震震级。同一次地震在不同地点的摇晃强弱也会不同。

原理参考:USGS · 地震波与建筑振动;USGS · 震级与烈度。模型是单自由度阻尼受迫振动示意,不用于工程判断。