Het beste voorbeeld van resonantie, wat de essentie verklaart

Voordat we kennis gaan maken met de verschijnselenresonantie, is het noodzakelijk om de fysieke termen die ermee verbonden zijn te bestuderen. Er zijn er niet zoveel, dus onthoud en begrijp dat hun betekenis niet moeilijk zal zijn. Dus, alles in orde.

Wat is de amplitude en frequentie van beweging?

Stel je een gewone binnenplaats voor waar je op een schommel ziteen kind en zwaaide met zijn benen om te slingeren. In een tijd waarin hij erin slaagt de schommels te zwaaien en ze een uniforme beweging van de ene kant naar de andere bereiken, kun je de amplitude en frequentie van beweging berekenen.

Amplitude is de grootste afwijking vanpunten waar het lichaam zich in een evenwichtstoestand bevond. Als we ons voorbeeld nemen van een zwaai, dan kan de amplitude worden beschouwd als het hoogste punt waarop het kind slingerde.

En de frequentie is het aantal oscillaties ofoscillerende bewegingen per tijdseenheid. De frequentie in Hertz wordt gemeten (1 Hz = 1 oscillatie per seconde). Laten we terugkeren naar onze swing: als het kind in 1 seconde maar de helft van de hele lengte van de swing passeert, is de frequentie ervan 0,5 Hz.

Hoe is de frequentie geassocieerd met het fenomeen resonantie?

We hebben al ontdekt dat de frequentie het nummer karakteriseerttrillingen van het object in één seconde. Stel je nu voor dat een zwak wiegend kind, een volwassen man, helpt te zwaaien, telkens wanneer hij een schommel induwt. In dit geval hebben deze schokken ook hun eigen frequentie, die de swing-amplitude van het "swing-child" -systeem zal verhogen of verlagen.

Stel dat een volwassene tegelijk een schommel duwt,wanneer ze naar hem toe bewegen, zal in dit geval de frequentie de amplitude van de beweging van de hangende schommels niet vergroten. Dat wil zeggen, de externe kracht (in dit geval de tremoren) zal niet bijdragen aan de versterking van de oscillatie van het systeem.

Als de frequentie waarmee een volwassenezwaait het kind, zal numeriek gelijk zijn aan de frequentie van swing swings, er kan een resonantie zijn. Met andere woorden, een voorbeeld van resonantie is het samenvallen van de frequentie van het systeem zelf met de frequentie van gedwongen oscillaties. Het is logisch om je voor te stellen dat de frequentie van geforceerde oscillaties en resonantie met elkaar samenhangen.

Waar kun je een voorbeeld van resonantie zien?

Het is belangrijk om voorbeelden van resonantie te begrijpenzijn te vinden in vrijwel alle gebieden van de fysica, variërend van geluidsgolven en eindigend met elektriciteit. De betekenis van de resonantie is dat wanneer de frequentie van de drijvende kracht gelijk is aan de natuurlijke frequentie van het systeem, de amplitude van de oscillaties op dit moment de hoogste waarde bereikt.

Het volgende voorbeeld van resonantie geeft een inzicht in de essentie. Stel dat je op een dunne plank loopt, over de rivier gegooid. Wanneer de frequentie van je stappen samenvalt met de frequentie of periode van het hele systeem (een menselijke plank), dan begint het bord sterk te fluctueren (naar beneden en naar beneden buigen). Als je in dezelfde stappen blijft bewegen, zal de resonantie een sterke fluctuatie-amplitude van het bord veroorzaken, wat buiten de toegestane waarde van het systeem ligt en dit zal uiteindelijk leiden tot onvermijdelijke breuk van de brug.

Er zijn ook die gebieden van de fysica waar men kangebruik een dergelijk fenomeen als een nuttige resonantie. Voorbeelden kunnen je verrassen, want meestal gebruiken we het intuïtief, zonder zelfs maar te raden over de wetenschappelijke kant van de vraag. We gebruiken bijvoorbeeld resonantie wanneer we proberen de auto uit de put te trekken. Vergeet niet dat het het gemakkelijkst is om het resultaat alleen te bereiken wanneer u de auto duwt op het moment dat deze naar voren beweegt. Dit resonantievoorbeeld verhoogt de amplitude van de beweging en helpt zo de machine eruit te trekken.

Voorbeelden van schadelijke resonantie

Het is moeilijk om te zeggen welke resonantie in ons levener is meer: ​​goed of dat is schadelijk voor ons. Er zijn veel gruwelijke gevolgen van het fenomeen resonantie. Hier zijn de beroemdste gebeurtenissen waarop men een voorbeeld van resonantie kan waarnemen.

1. In Frankrijk, in de stad Angera, in 1750 een detachementde soldaat liep in de voet door de kettingbrug. Wanneer de frequentie van hun stappen samenviel met de frequentie van vrije oscillaties van de brug, nam de amplitude van de oscillaties (amplitude) sterk toe. Er was een resonantie en de kettingen braken af ​​en de brug stortte in de rivier.
2. Er waren gevallen dat in de dorpen het huis werd verwoest door een vrachtwagen langs de hoofdweg.

Zoals u kunt zien, kan de resonantie zeer gevaarlijke gevolgen hebben, daarom moeten ingenieurs de eigenschappen van bouwobjecten zorgvuldig bestuderen en hun trillingsfrequenties correct berekenen.

Handige resonantie

De resonantie is niet alleen beperkt tot betreurenswaardiggevolgen. Met een zorgvuldige studie van de omringende wereld, kunt u veel goede en winstgevende resultaten voor een persoon waarnemen. Hier is een levendig voorbeeld van resonantie, waardoor mensen genieten van esthetisch plezier.

Regeling van vele muziekinstrumentenwerkt op het principe van resonantie. Neem de viool: het lichaam en de snaar vormen een enkel oscillerend systeem, waarin zich een pin bevindt. Het is daardoor dat de frequenties van oscillaties van het bovendek naar het lagere dek worden uitgezonden. Wanneer de lieder een boog langs de snaar drijft, overwint de laatste, zoals een pijl, zijn wrijving met de kracht van elasticiteit en vliegt in de tegenovergestelde richting (begint in de tegengestelde richting te bewegen). Er is een resonantie, die wordt doorgegeven aan de zaak. En daarbinnen zijn speciale gaten - de efs, waardoor de resonantie naar buiten wordt uitgevoerd. Dit is hoe het wordt bestuurd in veel snaarinstrumenten (gitaar, harp, cello, etc.).