Rezonanța - uneori dăunătoare, dar uneori utilă
Rezonanța este unul dintre cele mai interesante fenomene fizice. Și cu cât cunoașterea noastră despre lumea din jurul nostru devine mai profundă, cu atât mai clar rolul acestui fenomen poate fi urmărit în diverse domenii ale vieții noastre - în muzică, medicină, inginerie radio și chiar pe terenul de joacă.
Care este sensul acestui concept, condițiile apariției și manifestării lui?
Oscilații naturale și forțate. Rezonanţă
Să ne amintim de un divertisment simplu și plăcut - legănarea pe un leagăn agățat.
Aplicând un efort foarte mic la momentul potrivit, un copil poate legăna un adult. Dar pentru aceasta, frecvența impactului forței externe trebuie să coincidă cu frecvența naturală a leagănului. Numai în acest caz amplitudinea oscilațiilor lor va crește semnificativ.
Deci, rezonanța este un fenomen de creștere bruscă a amplitudinii oscilațiilor corpului, când frecvența propriilor oscilații coincide cu frecvența forței externe.
În primul rând, să înțelegem conceptele - vibrații naturale și forțate. Proprii - inerente tuturor corpurilor - stele, coarde, arcuri, nuclee, gaze, lichide... De obicei depind de coeficientul de elasticitate, masa corporala si alti parametri. Astfel de oscilații apar sub influența unei împingeri primare, efectuate de o forță externă. Așadar, pentru a vibra o sarcină suspendată pe un arc, este suficient să o tragem pe o anumită distanță. Oscilațiile naturale care apar în acest caz vor fi amortizate, deoarece energia oscilațiilor este cheltuită pentru depășirea rezistenței sistemului oscilator în sine și a mediului.
Oscilațiile forțate apar atunci când o forță terță parte (externă) este aplicată corpului cu o anumită frecvență. Această forță străină este numită și forță coercitivă. Este foarte important ca această forță externă să acționeze asupra corpului la momentul potrivit și la locul potrivit. Ea este cea care compensează pierderea de energie și o crește cu vibrațiile proprii ale corpului.
rezonanță mecanică
Un exemplu foarte izbitor de manifestare a rezonanței sunt mai multe cazuri de prăbușire a podurilor, când o companie de soldați a mărșăluit de-a lungul lor.
Pasul ștampilat al ghetelor soldaților a coincis cu frecvența naturală a podului. A început să oscileze cu o asemenea amplitudine pentru care puterea nu era calculată și... s-a prăbușit. Atunci s-a născut o nouă echipă militară "…desincronizat". Se aude când o companie de soldați de picior sau de cavalerie trece peste pod.
Dacă ați călătorit vreodată cu trenul, atunci cei mai atenți dintre voi au observat balansarea vizibilă a mașinilor atunci când roțile lui lovesc articulațiile șinei. Așa răspunde mașina, adică rezonează cu vibrațiile care apar la depășirea acestor goluri.
Instrumentele navei sunt prevăzute cu suporturi masive sau suspendate pe arcuri moi pentru a evita rezonanța acestor părți ale navei cu vibrațiile carenei navei. La pornirea motoarelor navei, nava poate intra în rezonanță cu munca lor în așa fel încât să-și amenințe puterea.
Exemplele date sunt suficiente pentru a se convinge de necesitatea de a lua în considerare rezonanța. Dar uneori folosim rezonanța mecanică fără să o observăm. Împingând mașina blocată în noroiul drumului, șoferul și asistenții săi voluntari o scutură mai întâi, apoi o împing înainte în sensul de mers.
Legănând un clopoțel greu, cei care sună folosesc, de asemenea, inconștient acest fenomen.
Ei ritmic, în timp cu propriile oscilații ale limbii clopotului, trag cordonul atașat de acesta, crescând amplitudinea oscilațiilor.
Există dispozitive care măsoară frecvența curentului electric. Acțiunea lor se bazează pe utilizarea rezonanței.
rezonanță acustică
Pe paginile site-ului nostru, noi Să ne continuăm conversația, completând-o cu exemple de manifestare a rezonanței acustice sau sonore.
De ce instrumentele muzicale, în special chitara și vioara, au un corp atât de frumos? Este doar să arăți frumos? Se dovedește că nu. Este necesar pentru sunetul corect al întregii palete sonore emise de instrument. Sunetul produs de coarda chitarei în sine este destul de liniștit. Pentru a o întări, sforile sunt așezate deasupra corpului, care are o anumită formă și dimensiune. Sunetul, care intră în interiorul chitarei, rezonează cu diferite părți ale corpuluiși se intensifică.
Puterea și puritatea sunetului depind de calitatea lemnului și chiar de lacul cu care este acoperit instrumentul.
Disponibil rezonatoare din aparatul nostru vocal. Rolul lor este îndeplinit de o varietate de cavități de aer care înconjoară corzile vocale. Ele amplifică sunetul, îi formează timbrul, amplificând tocmai acele vibrații a căror frecvență este apropiată de a lor. Abilitatea de a folosi rezonatoarele aparatului tău vocal este una dintre laturile talentului cântăreței. Au fost stăpâniți perfect de F.I. Chaliapin.
Se spune că atunci când acest mare artist a cântat din toată puterea lui, lumânările s-au stins, candelabrele s-au scuturat și paharele fațetate au crăpat.
Acestea. fenomenul rezonanței sunetului joacă un rol uriaș în lumea încântătoare a sunetelor.
rezonanță electrică
Acest fenomen nu a trecut și circuitele electrice. În cazul în care un frecvența de schimbare a tensiunii externe va coincide cu frecvența oscilațiilor naturale ale circuitului, poate apărea rezonanță electrică. Ca întotdeauna, se manifestă printr-o creștere bruscă atât a curentului, cât și a tensiunii din circuit. Acest lucru este plin de scurtcircuit și defecțiune a dispozitivelor incluse în circuit.
Cu toate acestea, rezonanța este cea care ne permite să ne acordăm la frecvența unui anumit post de radio. De obicei, antena primește multe frecvențe de la diferite posturi de radio. Rotind butonul de acord, schimbăm frecvența circuitului de recepție al radioului.
Când una dintre frecvențele care au ajuns la antenă coincide cu această frecvență, atunci vom auzi acest post de radio.
Valuri Schumann
Între suprafața Pământului și ionosfera acestuia există un strat în care undele electromagnetice se propagă foarte bine. Acest coridor ceresc se numește ghid de undă. Undele generate aici pot face ocolul Pământului de mai multe ori. Dar de unde vin? S-a dovedit că acestea apar în timpul descărcărilor fulgerelor.
Schumann, profesor la Universitatea Tehnică din München, le-a calculat frecvența. S-a dovedit că este egal cu 10 Hz. Dar cu un asemenea ritm se produc vibrațiile creierului uman! Acest fapt uimitor nu putea fi o simplă coincidență. Trăim în interiorul unui ghid de undă gigant care ne controlează corpul cu ritmul său. Cercetările ulterioare au confirmat această presupunere. S-a dovedit că distorsiunea undelor Schumann, de exemplu, în timpul furtunilor magnetice agravează sănătatea oamenilor.
Acestea. pentru ca o persoană să se simtă normală, ritmul celor mai importante vibrații ale corpului uman trebuie să rezoneze cu frecvența undelor Schumann.
Smogul electromagnetic de la funcționarea aparatelor electrice de uz casnic și industrial distorsionează undele naturale ale Pământului și distruge relația noastră delicată cu planeta noastră.
Toate obiectele Universului sunt supuse legilor rezonanței. Chiar și relațiile umane sunt supuse acestor legi. Așadar, alegându-ne prietenii, căutăm propriul nostru gen, de care suntem interesați, de care suntem „pe aceeași lungime de undă”.
Dacă acest mesaj ți-a fost de folos, m-aș bucura să te văd