Kaj je resonanca?

Precej običajna slika - koncertna dvorana, violinist-virtuoz na odru, dvorana je napolnjena s številnimi ljubitelji glasbe, ki poslušajo očarljive zvoke. Brez dotika spretnosti izvajalca se vse, kar se zgodi, omogoča učinek akustične resonance. Torej kaj je resonanca?

Ob omembi tega izraza se takoj spomni starodavne zgodbe o uničenju mostu s strani družbe vojaških vojakov. Vojaki, ki so se vzdignili na njo, so v nogi še naprej stopali v vrtalno stopnico. Posledično se je most zrušil.

Ali najpogostejša slika - otrok na gugalnici. In nekdo zraven njih, jih zibati. Manjši napor, ki se uporablja ob pravem času, vam omogoča, da dosežete veliko amplitudo nihanj in otroku prinesete veliko zadovoljstvo.

Ne da bi šel v matematični opis tega, kar se dogaja, poskusimo kvalitativno razumeti, kaj je resonanca. Učbenik fizike definira ta učinek kot ojačanje amplitude nihanj sistema, ko se pogostost zunanjega delovanja in naravne frekvence sovpadata. Malo razlaga. Frekvenca nihanja je število vibracij na sekundo.

Da, ni povsem jasno, da so besede vse znane - resonanca, fizika, frekvenca naravno nihanje. In kaj to pomeni?

Za preprostost percepcije se spomnimo drugega primera - med obema oporama (naj bo to dva oboda toka) leži dolga široka plošča, rahlo potresa, oscilira, a izgleda zanesljivo. Pojdite skozi tok, kot je samo, vstani na krovu in pojdite. Ampak tukaj je slaba sreča. Pri določeni hitrosti gibanja, ali z drugimi besedami, pogostost korakov, se plošča začne naglo vrteti in grozi, da bo vrgla hojo. V tem primeru so resonančni pogoji znova izpolnjeni - frekvenca nihanj same plošče sovpada s frekvenco pešcev. Posledično se amplituda nihanj znatno poveča, kar povzroči povečanje nepričakovanih vodnih postopkov.

Ta pojav je zelo razširjen na številnih različnih področjih. V elektroniki, medicini, v glasbi, s katerim se je začel opisati resonančni učinek. Ta pojav je pogosto koristen, kar omogoča, na primer, povečanje šibkega signala. Zvok violinskega niza je ojačen s svojim telesom, ki deluje kot resonator, t.j. ojačevalnik z določeno frekvenco. In zvok samega violina je okrepljen z dobro akustiko prostora.

Malo drugačna uporaba resonance je ojačanje signala radijske postaje. Še enkrat, vse je preprosto. Radio valovi oddajajo signal anteni, od tam vstopi v posebno vhodno vezje, spreminjanje parametrov, s katerimi je možno razširiti signal želene frekvence. To počnemo, ko zasukamo gumb za nastavljanje sprejemnika v iskanju radijske postaje, ki jo potrebujemo. Zaradi tega ojačenja postane signal posvečene radijske postaje močnejši in ga sprejemnik sprejema uspešno.

Iz navedenih primerov je odgovor na vprašanje o tem, kakšen odziv je postal jasen. To je splošno povečanje napora, pridobljeno s sinhronizacijo zmogljivosti samega sistema in zunanjega vpliva. Kot zadnji primer - poskus, da se z blata na avtomobilu izognemo z "nihanjem". Voznik se začne voziti izmenično na stroj naprej in nazaj. Nazaj, nato pospešek naprej, v primeru ponovitve, pospešek, vendar že nazaj, in spet naprej. S tem pristopom se moči motorja dodaja vztrajnosti gibanja in v mnogih primerih omogoča premagovanje težkega mesta.

Tudi ta skromna količina primerov zadošča za razumevanje, kako široko se pojavnost resonance uporablja v inženirstvu in vsakdanjem življenju.

V danem gradivu je odgovor na vprašanje, ki daje tako resonanco. Upoštevani so primeri manifestacij resonančnih pojavov na različnih področjih tehnologije in kulture.