Kas yra rezonansas?

Gana įprasta nuotrauka - koncertų salė, smuikininkas-virtuozas scenoje, salėje užpildyta daug muzikos mėgėjų, kurie klauso žavingų garsų. Nepriklausomai nuo atlikėjo įgūdžių, viskas, kas vyksta, yra įmanomas dėl akustinio rezonanso. Taigi, kas yra rezonanso?

Kalbant apie šį terminą, tuoj pat primenama senoji istorija apie tilto sunaikinimą, kurią vykdo žygių kareivių kompanija. Kareiviai, pakilę ant jo, toliau eidavo gręžimo žingsniu, kojoje. Dėl to tiltas sugriuvo.

Arba labiausiai paplitusi nuotrauka - vaikas ant sūpynės. Ir kažkas šalia jų, verkdamas juos. Mažos pastangos, pritaikytos tinkamu laiku, leidžia pasiekti didelę svyravimų amplitudę ir suteikti vaikui malonumą.

Neintegruojantis į matematinį įvykių aprašymą, pabandykime kokybiškai suprasti, kas yra rezonansas. Fizikos vadovė šį poveikį apibrėžia kaip sistemos svyravimų amplitudės amplifikaciją, kai išorinio veikimo dažnis ir natūralus dažnis sutampa. Trumpas paaiškinimas. Vibracijos dažnis yra vibracijų skaičius per sekundę.

Taip, tai nėra visiškai aišku, tokie žodžiai kaip visi žinomi - rezonanso, fizikos, natūralių svyravimų dažnumas. Ir ką tai reiškia?

Kad suprastume supratimą, primename dar vieną pavyzdį - tarp dviejų atramų (tegul tai yra du upės krantų), yra ilga plati plokštė, ji šiek tiek verkia, svyruojasi, bet atrodo patikima. Eik per srautą, kaip tik, pakelti į lentą ir eiti. Bet čia būna nelaimė. Esant tam tikram judėjimo greičiui arba, kitaip tariant, laiptelių dažnumui, lenta pradeda smarkiai susiformuoti, grasindama nuleisti vaikštytoją. Šiuo atveju rezonanso sąlygos vėl patenkinamos - lentos svyravimų dažnis sutampa su pėsčiųjų laiptelių dažnumu. Dėl to svyravimų amplitudė gerokai padidėja, dėl to padidėja netikėtų vandens procedūrų.

Šis reiškinys yra labai paplitęs daugelyje sričių. Elektronikoje, medicinoje, muzikoje, kurioje prasidėjo rezonanso efekto aprašymas. Šis reiškinys dažnai yra naudingas, leidžiant, pavyzdžiui, sustiprinti silpną signalą. Smuikinės stygos garsą sustiprina jo kūnas, kuris veikia kaip rezonatorius, t. Y. Stiprintuvas tam tikru dažniu. O paties smuiko garsą sustiprina gera akustinė erdvė.

Šiek tiek kitoks rezonanso pritaikymas yra radijo stoties signalo stiprinimas. Vėlgi viskas paprasta. Radijo bangos atneša signalą prie antenos, iš ten jis įveda specialią įėjimo grandinę, keičiančią parametrus, kuriais galima sustiprinti pageidaujamo dažnio signalą. Tai mes darome, kai mes priverčiame imtuvo reguliavimo rankeną ieškodami radijo stoties, kuri mums reikalinga. Dėl šio sustiprinimo priskirtos radijo stoties signalas tampa stipresnis ir jį sėkmingai suvokia imtuvas.

Iš pateiktų pavyzdžių atsakymas į klausimą apie tai, koks rezonansas tampa aiškus. Tai yra bendras pastangų padidėjimas, gautas sinchronizuojant pačios sistemos galimybes ir išorinį poveikį. Galutinis pavyzdys - bandymas išvesti iš purvo ant automobilio, "pasukti". Vairuotojas pradeda pakaitomis judėti į priekį ir atgal. Atgal, tada greitėjimas į priekį, nesėkmės atveju, pagreitis, bet jau atgal, ir vėl į priekį. Šiuo požiūriu variklio galia papildoma judesio inercija ir daugeliu atvejų leidžia jums įveikti sudėtingą vietą.

Net kuklus pateiktų pavyzdžių skaičius pakanka suprasti, kaip plačiai rezonanso reiškinys naudojamas inžinieriaus ir kasdienio gyvenimo metu.

Pateiktoje medžiagoje atsakymas į klausimą, ar toks rezonansas yra pateiktas. Nagrinėjami rezonansinių reiškinių apraiškos pavyzdžiai įvairiose technologijų ir kultūros srityse.