咩係共鳴?

每一樣野都有一個natural frequency。比如話一個鐘擺, 如果我們不給予外力, 只是輕輕的搖了一下(只是一下), 個鐘擺會依據其本身的natural frequency去搖擺, 這個natural frequency跟我們推的那一下的大細力冇關, 只是根該鐘擺的特性(如鐘擺的長度)有關, 所以我們稱之natural。

但是如果我們拿著鐘擺的頭不停在搖動, 那麼鐘擺的搖擺運動就會受兩個frequency所影響: 一個是我們給予鐘擺的applied frequency, 一個是該鐘擺本身的natural frequency。我們在不停地搖, 事實上是把能量輸入到系統(鐘擺)中。如果這兩個frequency剛好一樣, 這個能量輸入就非常有效, 那麼鐘擺的搖擺幅度就會越來越大。這就是共嗚(resonance)了。

歷史上有一次很出名的共嗚現象, 1940年 華盛頓的Tacoma Narrows suspension bridge在一次颱風中嚴重損壞。這麼堅硬的大橋應該可以抵抗颱風的, 可是該次颱風吹向大橋的applied frequency 剛好是大橋本身的natural frequency, 所以每吹一下, 颱風的能量全都傳到大橋中, 所以大橋搖擺的幅度就越來越大, 大橋因為承受不到那麼大的能量最後就倒下了! 下面是橋倒下的一段片:
http://www.civeng.carleton.ca/Exhibits/Tacoma_Narrows/TacomaNarrowsBridge.mpg

敲杯的共鳴現象我還是未非常了解, 我想大概是這樣的:
桌面上有兩隻玻璃杯, 其natural frequency都一樣。如果我們敲其中一隻杯, 其發出的聲波轉到第二隻杯, 此聲波成為第二隻杯的applied frequency。第二隻杯在applied frequency 和natural frequency的作用下便出現了共嗚現象, 能量不斷積聚在玻璃杯上, 最後玻璃因承受不起這些能量就破了!

鞦韆例子我也是大概估計是跟共鳴有關, 不太肯定(共嗚現象實在很深呢):
其實打鞦韆也是同樣道理, 你站在鞦韆上un就是產生一個applied frequency. 你會發現如果你胡亂un的話, 鞦韆擺動的幅度不會增加很多; 你必須要在合適的時間去un, 才能大幅增加鞦韆的擺動幅度。即是說你un的applied frequency必須要配合鞦韆的natural frequency, 才能使你提供的能量有效地傳入系統(鞦韆)中。

簡單說句，every物件都有一個它自己獨有的frequency(頻率)，而我們一般稱之為natual frequency. 當我們用野撞它，如果我們撞它的frequency同它本身的natual frequency是一樣的話，它就會以最大的幅度去振盪；相反，如何兩者的frequency不同，不論大過定細過，它都只會輕微上下搖晃。
而聲音是波，也就會有frequency，因此，當有這種現象出現時，我們會聽到聲音，這現象就叫共鳴。