Pojav resonance nihajnih sistemov poznajo vsi že iz šole.
v fiziki. Vzemimo za primer dve glasbeni vilici. Vzbudimo eno vilico s frekvenco 500 Hz in jo približamo drugi vilici z enako lastno frekvenco 500 Hz. Kaj se bo zgodilo? Slišalo se bo. Z enakim uspehom se lahko resonanca interakcije uporablja za vsa živa bitja na Zemlji - ljudi, živali, rastline.
Resonanca (francosko resonanca, iz latinščine resono - odzivam se) je pojav močnega povečanja amplitude prisilnih nihanj, ki se pojavi, ko se frekvenca zunanjega vpliva približa določenim vrednostim (resonančnim frekvencam), ki jih določajo lastnosti sistema. . Povečanje amplitude je le posledica resonance, vzrok pa je sovpadanje zunanje (vzburljive) frekvence z notranjo (lastno) frekvenco nihajnega sistema. S pojavom resonance lahko izoliramo in/ali ojačamo celo zelo šibka periodična nihanja. Resonanca je pojav, da se pri določeni frekvenci pogonske sile nihajni sistem posebej odziva na delovanje te sile. Stopnja odzivnosti v teoriji oscilacij je opisana s količino, imenovano faktor kakovosti. Pojav resonance je prvi opisal Galileo Galilei leta 1602 v delih, posvečenih študiju nihala in glasbenih strun.
(Gradivo iz Wikipedije - proste enciklopedije)
Resonanca je glavni način prenosa čustev od osebe do osebe.
Tako je resonanca opisana na Wikipediji. Zakaj bi empat ali jasnovidec vedel za resonanco? Za jasnovidca, pri delu z energijskimi tokovi, občutki, čustvi je ta pojav mogoče uporabiti kot orodje. Resonanca je fizikalni pojav in druge bioenergetske manifestacije, kot je na primer zvok. Tudi zvok je nekakšno polje, oziroma njegovo vibriranje, napolnjuje vse naokoli, kamor lahko prodre. Občutki in čustva so normalno polje in so podvrženi fizičnim zakonom.
Na primer, za krepitev občutka-čustva je dovolj, da najdemo drugo osebo s podobnim čustvom ali ga prebudimo v drugi osebi. Več ko ljudi deli isto čustvo, močnejše postane.. Če povečate število ljudi z enim čustvom, bo na neki točki absorbiralo osebnost ljudi in ljudje izgubijo nadzor nad sabo. Množica navijačev na stadionu, shodi, samo srečanja somišljenikov, bogoslužja- tukaj je nekaj primerov učinka resonance v čustvenem smislu.
Zakaj je televizija v tem pogledu nevarna?
Zgoraj sem napisal: - več ko je ljudi skupaj v enem čustvu, močnejše postaja. Zdaj pa si predstavljajte, da obstaja nekakšen program ali igrani film, ki ljudi ne pusti ravnodušnih. To je isti skupinska meditacija, to je ima ogromno moč vplivanja na splošno zavest prebivalcev mesta, države, planeta. Vse je odvisno od tega, koliko ljudi gleda izdelek. Če nekoga ali nekaj na televiziji obsojajo, zasluženo ali nezasluženo, in vsi gledalci čutijo ogorčenje, potem se temu človeku ne zgodi nič dobrega.
Če pa je na primer igrani film, so liki najpogosteje izmišljeni, se pravi, da se ni treba posebej razburjati, nikomur ni škode. A ni tako preprosto. Če oseba doživlja negativna čustva, potem se uniči, Toda predstavljajte si, kaj se bo zgodilo, če upoštevate odmev vseh televizijskih gledalcev v tem trenutku. Za take stvari razdalja ni ovira. Deluje skupinska meditacija o samouničenju. Zato, če gledate programe ali filme na televiziji, potem samo tiste, ki vzbujajo pozitivnost. A tudi tukaj ni vse preprosto, energija, ki jo človek sprosti, ne ostane v njem osebno, odvzamejo jo določeni egregorji.
Izvedite poskus ali pa se samo spomnite, če se vam je v življenju že zgodilo kaj podobnega. Oglejte si film na enem od osrednjih kanalov, v konici, ko veliko ljudi gleda televizijo, in čez nekaj časa si oglejte isti film na internetu ali samo z diska, tako rekoč sam in upoštevajte, da čustva ko gledaš sam z DVD-ja, so veliko manj svetlejši kot pri gledanju na osrednjem televizijskem kanalu, ko ta film gleda na tisoče ljudi hkrati z vami.
Manifestacije resonance v vsakdanjem življenju.
Če mislite, da v življenju morda ne boste našli odmeva, ker niste oboževalec in se na splošno izogibate zbiranjem ljudi, se motite.
Nekaj primerov.
- Prijateljstvo. Prijatelj, dekle je resonanca ravni zavesti in interesov.
- ljubezen. Zaljubljenost je resonanca čustev, zunanjo in notranjo skladnost z vašimi ideali obeh udeležencev.
- Enostranska, neuslišana ljubezen. Tudi to je resonanca, vendar resonanca ni več v človeku, ampak v podobi človeka, ki jo je ustvaril njegov lastni um.. In predmet ljubezni preprosto izgleda kot podoba, ki živi v ljubimčevi podzavesti.
- Diskusija. Resonanca sovpadajočih pogledov, mnenj o dogodku, stvari, osebi.
- Sočutje, sočutje. Souglaševanje s človekom, zavestno vstopanje v resonanco s človekom. To dejanje se zgodi namerno ali iz navade, samodejno, če so po vašem mnenju te manifestacije pravilne.
- Zamera, jeza. To so močni čustveni izbruhi. Večina ljudi zlahka vstopi v ta čustva, skoraj v trenutku, saj so običajna in naravna za naš svet z nizkimi vibracijami.
- strah Skupinski strah je tudi najljubša zabava mnogih ljudi. Resnost je skrita manifestacija strahu, ta igra je ena izmed priljubljenih ljudi.
Imate možnost, da ne resonirate.
Ne resonirati pomeni ostati nevtralen v zvezi s čustvom, svetovnim nazorom, prepričanjem, ki si ga deli skupina ljudi. Človek, ki razume in prepozna pojav resonance, lahko z naporom volje ali z izbiro ne sodeluje pri resonanci. Za jasnovidce in še posebej empatije je to zelo pomembno razumevanje. Da, povečano čustvovanje bo velikokrat bolj osupljivo, neprijetno je, a če se zavedaš, da morda ne resoniraš, lahko ostaneš pri zdravi pameti. Preprosto ravnajte z resonantnimi ljudmi, kot da so pijani. To razumeš vinjena oseba ni povsem ustrezna, samo počakati morate, da se oseba strezni, potem pa bo postala normalna.
Energijske prakse pogosto uporabljajo resonanco v skupinskih meditacijah. ja skupinska meditacija je bistveno bolj učinkovita od solo meditacije, pod pogojem, da so vsi udeleženci približno enake ravni in duhovnega razpoloženja. Ne smemo pa pozabiti, da vsako čustveno, energijsko sevanje, še posebej močno, resonančno sevanje vključuje zakon karmičnega uravnovešanja. To lahko izgleda kot čustveni izbruh in se pri večini udeležencev skupinske meditacije pogosto kaže v negativnih čustvih. To se običajno pojavi naslednji dan, čeprav se lahko pojavi v nekaj urah. Nekateri temu pojavu pravijo čiščenje. Toda to je samo plačilo za popačenja, vnesena v prostor vesolja med meditacijo. Čiščenje je potekalo med meditacijo, zaradi povečanih pretokov energije.
Med študijem v šoli in inštitutu so se mnogi naučili definicije resonance kot pojava postopnega ali ostrega povečanja amplitude vibracij določenega telesa, ko nanj deluje zunanja sila z določeno frekvenco. Le redki pa znajo s primeri iz prakse odgovoriti na vprašanje, kaj je resonanca.
Fizična definicija in vezava na objekte
Resonanco lahko po definiciji razumemo kot Precej preprost postopek:
- obstaja telo, ki miruje ali niha z določeno frekvenco in amplitudo;
- nanj deluje zunanja sila s svojo frekvenco;
- v primeru, ko frekvenca zunanjega vpliva sovpada z lastno frekvenco zadevnega telesa, pride do postopnega ali ostrega povečanja amplitude nihanj.
Vendar se v praksi pojav obravnava kot veliko bolj zapleten sistem. Zlasti telo ni mogoče predstavljati kot en sam predmet, temveč kot kompleksno strukturo. Resonanca se pojavi, ko frekvenca zunanje sile sovpada s tako imenovano skupno efektivno nihajno frekvenco sistema.
Resonanca, če jo obravnavamo s stališča fizikalne definicije, mora zagotovo voditi do uničenja objekta. Vendar pa v praksi obstaja koncept faktorja kakovosti oscilacijskega sistema. Odvisno od njegove vrednosti, resonanca lahko povzroči različne učinke:
- z nizkim faktorjem kakovosti sistem ne more v veliki meri zadržati nihanj, ki prihajajo od zunaj. Zato pride do postopnega povečanja amplitude naravnih vibracij do ravni, kjer odpornost materialov ali povezav ne vodi v stabilno stanje;
- visok faktor kakovosti, blizu enotnosti, je najbolj nevarno okolje, v katerem resonanca pogosto vodi do nepopravljivih posledic. To lahko vključuje mehansko uničenje predmetov in sproščanje velikih količin toplote na ravneh, ki lahko povzročijo požar.
Tudi resonanca se pojavi ne samo pod delovanjem zunanje sile nihajne narave. Stopnja in narava odziva sistema je v veliki meri odgovorna za posledice od zunaj usmerjenih sil. Zato se resonanca lahko pojavi v različnih primerih.
Učbeniški primer
Mnogi so se temu primeru nasmejali, saj so menili, da je pojav le teoretično mogoč. Toda napredek v tehnologiji je teorijo potrdil.
Na spletu je resničen posnetek obnašanja mostu za pešce v New Yorku, ki se je ves čas močno zibal in se skoraj zrušil. Avtor stvaritve, ki s svojo mehaniko potrjuje teorijo, ko resonanca nastane zaradi gibanja ljudi, tudi kaotičnega, je francoski arhitekt, avtor visečega mostu viadukta Millau, konstrukcije z najvišjimi nosilnimi stebri.
Inženir je moral porabiti veliko časa in denarja zmanjša faktor kakovosti sistema brvi na sprejemljivo raven in zagotovite, da ni večjih tresljajev. Primer dela na tem projektu je ilustracija, kako je mogoče omejiti učinke resonance v sistemih z nizkim Q.
Primeri, ki jih mnogi ponavljajo
Drugi primer, ki je vključen celo v šale, je razbijanje posode z zvočnimi tresljaji, od vadbe violine in celo petja. Za razliko od čete vojakov je bil ta primer večkrat opazovan in celo posebej testiran. Dejansko resonanca, ki nastane, ko frekvence sovpadajo, povzroči cepitev krožnikov, kozarcev, skodelic in drugih pripomočkov.
To je primer razvoja procesa v pogojih visokokakovostnega sistema. Materiali, iz katerih je posoda izdelana, so dovolj elastičen medij, pri katerem se nihanja širijo z majhnim slabljenjem. Faktor kakovosti takšnih sistemov je zelo visok, in čeprav je frekvenčni pas sovpadanja precej ozek, resonanca povzroči močno povečanje amplitude, zaradi česar se material uniči.
Primer stalne sile
Drugi primer, kjer se je pokazal uničujoč učinek, je bil zrušitev visečega mostu Tacoma. Ta primer in video valovitega zibanja strukture priporočajo celo za ogled na univerzitetnih oddelkih za fiziko, kot najbolj šolski primer takšnega resonančnega pojava.
Uničenje visečega mostu zaradi vetra je ilustracija, kako razmeroma konstantna sila povzroči resonanco . Zgodi se naslednje:
- sunek vetra odkloni del konstrukcije - zunanja sila prispeva k pojavu tresljajev;
- ko se konstrukcija premika vzvratno, zračni upor ni dovolj za dušenje vibracij ali zmanjšanje njihove amplitude;
- zaradi elastičnosti sistema se začne novo gibanje, ki krepi veter, ki še naprej piha enosmerno.
To je primer obnašanja kompleksnega predmeta, kjer se resonanca razvije v ozadju visokega faktorja kakovosti in znatne elastičnosti pod vplivom konstantne sile v eno smer. Na žalost most Tacoma ni edini primer strukturnega kolapsa. Primeri so bili in so opaženi po vsem svetu, tudi v Rusiji.
Resonanco je mogoče uporabiti tudi pod nadzorovanimi, natančno določenimi pogoji. Med številnimi primeri se zlahka spomnimo radijskih anten, tudi tistih, ki so jih razvili amaterji. Tu se uporablja princip resonance pri absorpciji energije elektromagnetno valovanje. Vsak sistem je razvit za ločen frekvenčni pas, v katerem je najbolj učinkovit.
Instalacije MRI uporabljajo drugačno vrsto pojava - drugačno absorpcijo vibracij v celicah in strukturah človeškega telesa. Postopek jedrske magnetne resonance uporablja sevanje različnih frekvenc. Resonanca, ki se pojavi v tkivih, omogoča enostavno prepoznavanje specifičnih struktur. S spreminjanjem frekvence lahko raziskujete določena področja in rešujete različne probleme.
Resonanca je eden najzanimivejših fizikalnih pojavov. In globlje ko postaja naše znanje o svetu okoli nas, jasneje se vidi vloga tega pojava na različnih področjih našega življenja - v glasbi, medicini, radijski tehniki in celo na igrišču.
Kakšen je pomen tega koncepta, pogoji za njegov nastanek in manifestacijo?
Naravne in prisilne vibracije. Resonanca
Spomnimo se preproste in prijetne zabave – guganja na viseči gugalnici.
Z uporabo zelo majhne sile v pravem trenutku lahko otrok zaziba odraslega. Toda za to mora frekvenca vpliva zunanje sile sovpadati z naravno frekvenco nihanja. Samo v tem primeru se bo amplituda njihovih nihanj opazno povečala.
Torej, resonanca je pojav močnega povečanja amplitude vibracij telesa, ko frekvenca lastnih vibracij sovpada s frekvenco delovanja zunanje sile.
Najprej razumejmo pojme - naravne in prisilne vibracije. Pravilni - lastni vsem telesom - zvezdam, strunam, vzmeti, jedrom, plinom, tekočinam ... Običajno so odvisni od koeficienta elastičnosti, mase telesa in njegovih drugih parametrov. Takšna nihanja nastanejo pod vplivom primarnega potiska, ki ga izvaja zunanja sila. Torej, da bi vibrirali breme, obešeno na vzmet, je dovolj, da ga potegnete na določeno razdaljo. Nastala lastna nihanja bodo dušena, saj se energija nihanja porabi za premagovanje upora samega nihajnega sistema in okolja.
Prisilne vibracije nastanejo, ko je telo izpostavljeno zunanji (zunanji) sili z določeno frekvenco. To zunanjo silo imenujemo tudi prisilna sila. Zelo pomembno je, da ta zunanja sila deluje na telo v pravem trenutku in na pravem mestu. Ona je tista, ki dopolnjuje izgube energije in jih povečuje med lastnimi vibracijami telesa.
Mehanska resonanca
Zelo osupljiv primer manifestacije resonance je več primerov zrušitev mostov, ko je četa vojakov hodila po njih v formaciji.
Izklesan korak vojaških škornjev je sovpadal z naravno frekvenco nihanja mostu. Začel je vibrirati s takšno amplitudo, za katero njegova moč ni bila predvidena in ... razpadel. Nato se je rodila nova vojaška ekipa "...izven koraka". Zazveni, ko četa vojakov peš ali na konjih prečka most.
Če ste že kdaj potovali z vlakom, potem ste najbolj pozorni med vami opazili opazno nihanje vagonov, ko njegova kolesa zadenejo tirne spoje. Tako se avto odziva, torej resonira z tresljaji, ki nastanejo pri premagovanju teh vrzeli.
Ladijski instrumenti so opremljeni z masivnimi stojali ali obešenimi na mehke vzmeti, da se prepreči resonanca teh ladijskih delov z vibracijami ladijskega trupa. Ko se ladijski motorji zaženejo, lahko ladja z njihovim delovanjem tako odmeva, da to ogrozi njeno trdnost.
Navedeni primeri zadostujejo za prikaz potrebe po upoštevanju resonance. Toda včasih uporabimo mehansko resonanco, ne da bi to opazili. Pri izrivanju avtomobila, ki je obstal v cestnem blatu, ga voznik in njegovi prostovoljni pomočniki najprej zazibajo, nato pa soglasno potisnejo naprej v smeri vožnje.
Pri nihanju težkega zvona se tega pojava nezavedno poslužujejo tudi zvonarji.
Ti ritmično, v taktu z lastnimi vibracijami zvona, vlečejo vrvico, pritrjeno nanj, in povečujejo amplitudo vibracij.
Obstajajo naprave, ki merijo frekvenco električnega toka. Njihovo delovanje temelji na uporabi resonance.
Akustična resonanca
Na straneh naše spletne strani smo... Nadaljujmo naš pogovor in ga dopolnimo s primeri manifestacije akustične ali zvočne resonance.
Zakaj imajo glasbila, zlasti kitara in violina, tako lepa telesa? Je to res samo zato, da bi izgledali lepo? Izkazalo se je, da ne. Potreben je za pravilen zvok celotne zvočne palete, ki jo proizvaja instrument. Zvok kitarske strune je precej tih. Da bi jo okrepili, so vrvice nameščene na vrhu telesa, ki ima določeno obliko in velikost. Zvok, ki vstopa v kitaro, odmeva v različnih delih telesa in se stopnjuje.
Moč in čistost zvoka je odvisna od kakovosti lesa in celo od laka, s katerim je instrument prevlečen.
Na voljo resonatorji v našem glasovnem aparatu. Njihovo vlogo igrajo različne zračne votline, ki obdajajo glasilke. Zvok ojačajo, oblikujejo njegov tember in okrepijo ravno tiste vibracije, katerih frekvenca je blizu njihovi. Sposobnost uporabe resonatorjev svojega glasovnega aparata je eden od vidikov pevskega talenta. F.I. ga je odlično obvladal. Šaljapin.
Pravijo, da ko je ta veliki umetnik pel na vso moč, so ugašale sveče, tresli so se lestenci in pokala brušena kozarca.
Tisti. Pojav zvočne resonance ima veliko vlogo v čudovitem svetu zvokov.
Električna resonanca
Temu pojavu niso ušla niti električna vezja. če frekvenca spremembe zunanje napetosti bo sovpadala s frekvenco lastnih nihanj vezja, potem lahko pride do električne resonance. Kot vedno se kaže v močnem povečanju toka in napetosti v vezju. To je preobremenjeno s kratkim stikom in odpovedjo naprav, vključenih v vezje.
Je pa resonanca tista, ki nam omogoča, da se uglasimo na frekvenco določene radijske postaje. Običajno antena sprejema veliko frekvenc različnih radijskih postaj. Z vrtenjem nastavitvenega gumba spreminjamo frekvenco sprejemnega kroga radijskega sprejemnika.
Ko ena od frekvenc, ki prihaja do antene, sovpada s to frekvenco, bomo slišali to radijsko postajo.
Schumannovi valovi
Med površjem Zemlje in njeno ionosfero je plast, v kateri se elektromagnetni valovi zelo dobro širijo. Ta nebesni koridor se imenuje valovod. Tu nastali valovi lahko večkrat obkrožijo Zemljo. Toda od kod prihajajo? Izkazalo se je, da nastanejo ob udaru strele.
Profesor Schumann s tehnične univerze v Münchnu je izračunal njihovo pogostost. Izkazalo se je, da je enako 10 Hz. Toda ravno v tem ritmu nihajo človeški možgani! To neverjetno dejstvo ne more biti zgolj naključje. Živimo v velikanskem valovodu, ki s svojim ritmom nadzoruje naše telo. Nadaljnje raziskave so to domnevo potrdile. Izkazalo se je, da popačenje Schumannovih valov, na primer med magnetnimi nevihtami, poslabša zdravje ljudi.
Tisti. Za normalno človekovo dobro počutje mora ritem najpomembnejših vibracij človeškega telesa resonirati s frekvenco Schumannovega valovanja.
Elektromagnetni smog zaradi delovanja gospodinjskih in industrijskih električnih naprav izkrivlja naravno valovanje Zemlje in uničuje naše subtilne odnose z našim planetom.
Vsi predmeti v vesolju so podvrženi zakonom resonance. Tudi medčloveški odnosi so podvrženi tem zakonom. Ko si torej izbiramo prijatelje, iščemo sebi podobne ljudi, ki nas zanimajo, s katerimi smo »na isti valovni dolžini«.
Če bi bilo to sporočilo koristno za vas, bi bil vesel vašega obiska
resonanca
brez razloga, resonanca, pl. ne, mož.(iz lat. resonans - daje odmev).
1. Odzivni zvok enega od dveh enotno uglašenih teles ( fizično).
2. Sposobnost povečanja jakosti in trajanja zvoka, značilnega za prostore, katerih notranja površina lahko odbija zvočne valove. V koncertni dvorani je dober odmev. V sobi je slaba resonanca.
3. Vzbujanje nihanja telesa, ki ga povzročajo nihanja drugega telesa iste frekvence in prenaša elastični medij, ki se nahaja med njima ( krzno.).
4. Razmerje med samoinduktivnostjo in kapacitivnostjo v tokokrogu izmeničnega toka, ki povzroča največja elektromagnetna nihanja dane frekvence ( fizično, radio).
Slovar jezikoslovnih izrazov
resonanca
(fr. resonanca lat. rezonans, ki daje odmev)
Odmev, odmev, sposobnost resonatorja, da zveni ob sprejemu zvočnega valovanja. Resonatorji z mehkimi in vlažnimi stenami (sem spada govorni aparat) zlahka resonirajo na frekvencah, ki ne sovpadajo strogo z njihovimi lastnimi toni.
Slovar glasbenih izrazov
resonanca
(fr. resonanca - odmev) - akustični pojav, pri katerem se zaradi učinkov vibracij vibratorja v drugem telesu (resonatorju) pojavijo nihanja, podobna po frekvenci in podobni po amplitudi. V glasbi se resonanca uporablja za izboljšanje zvoka, spremembo tona in podaljšanje trajanja zvoka. V ta namen so izdelane posebne resonance, ki se odzivajo tako na eno frekvenco (resonančne čeleste, stojala za glasbene vilice itd.) kot na več frekvenc (klavirske zvočne plošče, godala itd.).
Razlagalni slovar ruskega jezika (Alabugina)
resonanca
A, m.
1. Sposobnost nekaterih predmetov in prostorov, da povečajo moč in trajanje zvoka, pa tudi zvok sam.
* Močna resonanca. *
2. prev. Odmev, odmev, vtis nečesa.
* Odziv javnosti. *
|| prid.(na 1 vrednost) resonančno, oh, oh.
* Resonančne lastnosti. *
enciklopedični slovar
resonanca
(francoska resonanca, iz latinščine resono - odgovarjam), močno povečanje amplitude prisilnih nihanj v stabilnem stanju, ko se frekvenca zunanjega harmoničnega vpliva približa frekvenci enega od naravnih nihanj sistema.
Ozhegov slovar
resonanca
RAZLOG A NS, A, m.
1. Vzbujanje vibracij enega telesa z vibracijami drugega iste frekvence, kot tudi odzivni zvok enega od dveh teles, uglašenih v sozvočju (posebno).
2. Sposobnost ojačanja zvoka, značilnega za resonatorje ali prostore, katerih stene dobro odbijajo zvočne valove. R. violine.
3. prev. Odmev, odmev, vtis na mnoge. Poročilo je v javnosti naletelo na širok odmev.
| prid. resonančno, aya, oh (na 1 in 2 pomen). Resonančna smreka (za izdelavo glasbil; special).
Slovar Efremova
resonanca
Razlagalni slovar živega velikoruskega jezika, Dal Vladimir
resonanca
m. francoščina zvok, brnenje, raj, odmev, odhod, brenčanje, vrnitev, glas; zvočnost glasu, glede na lokacijo, glede na velikost sobe; zvočnost, zvočnost glasbila, glede na njegovo zasnovo.
V klavirju, klavirju, guslih: špil, špil, stari. polica, deska, po kateri so napete vrvice.
resonanca
(francoska resonanca, iz latinščine resono ≈ slišim v odgovor, odzovem se), pojav močnega povečanja amplitude prisilnih nihanj v katerem koli oscilatornem sistemu, ki se pojavi, ko se frekvenca občasnega zunanjega vpliva približa določenim vrednostim, določenim zaradi lastnosti samega sistema. V najpreprostejših primerih se R. pojavi, ko se frekvenca zunanjega vpliva približa eni od tistih frekvenc, s katerimi se v sistemu pojavijo naravna nihanja, ki nastanejo kot posledica začetnega šoka. Narava pojava R. je bistveno odvisna od lastnosti nihajnega sistema. Regeneracija se najpreprosteje zgodi v primerih, ko je sistem s parametri, ki niso odvisni od stanja samega sistema (tako imenovani linearni sistemi), podvržen periodičnemu delovanju. Tipične značilnosti R. je mogoče pojasniti z upoštevanjem primera harmoničnega delovanja na sistem z eno prostostno stopnjo: na primer na maso m, obešeno na vzmeti pod delovanjem harmonične sile F = F0 coswt ( riž. 1), ali električni tokokrog, sestavljen iz zaporedno vezane induktivnosti L, kapacitivnosti C, upora R in vira elektromotorne sile E, ki se spreminja po harmoničnem zakonu ( riž. 2). Za določnost je spodaj obravnavan prvi od teh modelov, vendar se vse, kar je navedeno spodaj, lahko razširi na drugi model. Predpostavimo, da vzmet upošteva Hookov zakon (ta predpostavka je potrebna za linearnost sistema), tj. da je sila, ki deluje iz vzmeti na maso m, enaka kx, kjer je x ≈ odmik mase iz ravnovesja položaj, k ≈ koeficient elastičnosti (gravitacija zaradi poenostavitve ni upoštevana). Nadalje naj masa pri gibanju doživlja upor okolja, ki je sorazmeren njeni hitrosti in koeficientu trenja b, tj. enak k (to je potrebno, da sistem ostane linearen). Takrat ima enačba gibanja mase m ob prisotnosti harmonične zunanje sile F obliko: ═══(
kjer je F0≈ amplituda nihanja, w ≈ ciklična frekvenca, enaka 2p/T, T ≈ obdobje zunanjega vpliva, ═≈ masni pospešek m. Rešitev te enačbe je lahko predstavljena kot vsota dveh rešitev. Prva od teh rešitev ustreza prostim nihanjem sistema, ki nastanejo pod vplivom začetnega pritiska, druga pa ≈ prisilnim nihanjem. Zaradi prisotnosti trenja in upora medija se lastna nihanja v sistemu vedno dušijo, zato bodo po zadostnem času (dlje, manjše je dušenje lastnih nihanj) v sistemu ostala le prisilna nihanja. Rešitev, ki ustreza prisilnim nihanjem, ima obliko:
in tgj = . Tako so prisilna nihanja harmonična nihanja s frekvenco, ki je enaka frekvenci zunanjega vpliva; amplituda in faza prisilnih nihanj sta odvisni od razmerja med frekvenco zunanjega vpliva in parametri sistema.
Odvisnost amplitude premikov med prisilnimi vibracijami od razmerja med vrednostmi mase m in elastičnosti k je najlažje izslediti ob predpostavki, da m in k ostaneta nespremenjena, frekvenca zunanjega vpliva pa se spremeni. Pri zelo počasnem delovanju (w ╝ 0) je amplituda premika x0 »F0/k. Z naraščajočo frekvenco w se povečuje amplituda x0, saj se imenovalec v izrazu (2) zmanjšuje. Ko se w približa vrednosti ═ (t.j. vrednosti frekvence lastnih nihanj z nizkim dušenjem), doseže amplituda prisilnih nihanj maksimum ≈ P. Nato z naraščanjem w amplituda nihanj monotono pada in pri w ╝ ¥ teži k ničli.
Amplitudo nihanj med R. lahko približno določimo z nastavitvijo w = . Potem je x0 = F0/bw, to je, da je amplituda nihanj med R. večja, čim manjše je dušenje b v sistemu ( riž. 3). Nasprotno, ko se slabljenje sistema povečuje, postaja sevanje vedno manj ostro, in če je b zelo veliko, potem sevanje sploh ni več opazno. Z energetskega vidika je R. razloženo s tem, da se med zunanjo silo in prisilnimi nihanji vzpostavijo takšna fazna razmerja, pri katerih v sistem vstopi največja moč (ker je hitrost sistema v fazi z zunanjo silo in ustvarjeni so najugodnejši pogoji za vzbujanje prisilnih nihanj ).
Če je linearni sistem podvržen občasnemu, vendar ne harmoničnemu zunanjemu vplivu, se bo R. pojavil le, če zunanji vpliv vsebuje harmonične komponente s frekvenco, ki je blizu lastni frekvenci sistema. V tem primeru bo za vsako posamezno komponento pojav potekal na enak način, kot je opisano zgoraj. In če obstaja več teh harmoničnih komponent s frekvencami, ki so blizu naravni frekvenci sistema, bo vsaka od njih povzročila resonančne pojave, skupni učinek pa bo po principu superpozicije enak vsoti učinkov iz posamezne harmonične vplive. Če zunanji vpliv ne vsebuje harmoničnih komponent s frekvencami, ki so blizu naravne frekvence sistema, se R. sploh ne pojavi. Tako se linearni sistem odziva, »odmeva« samo na harmonične zunanje vplive.
V električnih oscilacijskih sistemih, sestavljenih iz zaporedno vezane kapacitivnosti C in induktivnosti L ( riž. 2), R. je, da ko se frekvence zunanjega emf približajo naravni frekvenci nihajnega sistema, se amplitude emf na tuljavi in napetosti na kondenzatorju ločeno izkažejo za veliko večje od amplitude ustvarjenega emf po viru, vendar sta enaki po magnitudi in nasprotni po fazi. V primeru harmonične emf, ki deluje na vezje, sestavljeno iz kapacitivnosti in induktivnosti, povezanih vzporedno ( riž. 4), obstaja poseben primer R. (anti-resonančni). Ko se frekvenca zunanjega emf približa naravni frekvenci LC tokokroga, se amplituda prisilnih nihanj v tokokrogu ne poveča, ampak, nasprotno, močno zmanjšanje amplitude toka v zunanjem tokokrogu. hranjenje vezja. V elektrotehniki se ta pojav imenuje R. tokovi ali vzporedni R. Ta pojav pojasnjujejo z dejstvom, da se pri frekvenci zunanjega vpliva blizu lastne frekvence vezja reaktansi obeh vzporednih vej (kapacitivne in induktivne) obrnejo. enake vrednosti, zato so tokovi v obeh vejah tokokroga približno enake amplitude, vendar skoraj nasprotni v fazi. Posledično se izkaže, da je amplituda toka v zunanjem krogu (enaka algebraični vsoti tokov v posameznih vejah) veliko manjša od amplitude toka v posameznih vejah, ki pri vzporednem toku dosežejo največjo vrednost. Vzporedni R., kot tudi serijski R., je izražen bolj ostro, manjši je aktivni upor vej vezja R. Serijski in vzporedni R. se imenujeta napetost R. oziroma tok R.
V linearnem sistemu z dvema prostostnima stopnjama, zlasti v dveh sklopljenih sistemih (na primer v dveh sklopljenih električnih tokokrogih; riž. 5), pojav R. ohranja glavne značilnosti, navedene zgoraj. Ker pa se v sistemu z dvema stopnjama svobode lahko pojavijo naravna nihanja z dvema različnima frekvencama (tako imenovane normalne frekvence, glej Normalna nihanja), se R. pojavi, ko frekvenca harmoničnega zunanjega vpliva sovpada z eno in drugi z drugačno normalno sistemsko frekvenco. Če torej normalne frekvence sistema niso zelo blizu druga drugi, potem z gladko spremembo frekvence zunanjega vpliva opazimo dve največji amplitudi prisilnih nihanj ( riž. 6). Toda če so normalne frekvence sistema blizu druga drugi in je slabljenje v sistemu dovolj veliko, tako da je R. na vsaki od normalnih frekvenc "dolgočasen", potem se lahko zgodi, da se oba maksimuma združita. V tem primeru R. krivulja za sistem z dvema prostostnima stopnjama izgubi svoj "dvogrbi" značaj in se po videzu le malo razlikuje od R. krivulje za linearno konturo z eno prostostno stopnjo. Tako je v sistemu z dvema prostostnima stopnjama oblika krivulje R odvisna ne samo od dušenja konture (kot v primeru sistema z eno prostostno stopnjo), temveč tudi od stopnje povezave med konture.
V sklopljenih sistemih se pojavi tudi pojav, ki je do neke mere podoben pojavu antiresonance v sistemu z eno prostostno stopnjo. Če v primeru dveh povezanih tokokrogov z različnimi lastnimi frekvencami sekundarni tokokrog L2C2 prilagodite frekvenci zunanje emf vključene v primarnem tokokrogu L1C1 ( riž. 5), potem jakost toka v primarnem tokokrogu močno pade in čim močneje, manjše je slabljenje tokokrogov. Ta pojav je razložen z dejstvom, da ko je sekundarni tokokrog nastavljen na frekvenco zunanje emf, se v tem vezju pojavi ravno takšen tok, ki inducira indukcijsko emf v primarnem vezju, približno enako zunanji emf v amplitudi in nasprotno temu v fazi.
V linearnih sistemih z veliko prostostnimi stopnjami in v zveznih sistemih ohrani krmiljenje enake osnovne lastnosti kot v sistemu z dvema prostostnima stopnjama. Vendar pa ima v tem primeru, za razliko od sistemov z eno stopnjo svobode, porazdelitev zunanjega vpliva po posameznih koordinatah pomembno vlogo. V tem primeru so možni takšni posebni primeri porazdelitve zunanjega vpliva, pri katerih kljub sovpadanju frekvence zunanjega vpliva z eno od normalnih frekvenc sistema R. še vedno ne pride. Z energetskega vidika je to razloženo z dejstvom, da se med zunanjo silo in prisilnimi nihanji vzpostavijo takšna fazna razmerja, pri katerih je moč, ki jo vzbuja sistem vzdolž ene koordinate, enaka moči, ki jo daje sistem do izvira po drugi koordinati. Primer tega je vzbujanje prisilnih vibracij v struni, ko je zunanja sila, ki po frekvenci sovpada z eno od normalnih frekvenc strune, uporabljena na točki, ki ustreza vozlišču hitrosti za dano normalno vibracijo (na primer sila, ki po frekvenci sovpada z osnovnim tonom strune, deluje na samem koncu strune). Pod temi pogoji (zaradi dejstva, da zunanja sila deluje na fiksno točko strune) ta sila ne opravi nobenega dela, moč iz vira zunanje sile ne vstopi v sistem in ni opaznega vzbujanja pride do nihanja strune, torej ni opaziti nihanja.
R. v oscilatornih sistemih, katerih parametri so odvisni od stanja sistema, to je v nelinearnih sistemih, ima bolj zapleten značaj kot v linearnih sistemih. Krivulje R. v nelinearnih sistemih lahko postanejo močno asimetrične, pojav R. pa lahko opazimo pri različnih razmerjih frekvenc vpliva in frekvenc naravnih majhnih nihanj sistema (tako imenovani delni, večkratni in kombinirani R. .). Primer R. v nelinearnih sistemih je tako imenovani. feroresonanca, to je resonanca v električnem tokokrogu, ki vsebuje induktivnost s feromagnetnim jedrom, ali feromagnetna resonanca, ki je pojav, povezan z reakcijo elementarnih (atomskih) magnetov snovi ob delovanju visokofrekvenčnega magnetnega polja (glej Radio spektroskopija).
Če zunanji vpliv povzroči občasne spremembe energetsko intenzivnih parametrov nihajnega sistema (na primer kapacitivnost v električnem tokokrogu), potem pri določenih razmerjih frekvenc sprememb parametra in lastne frekvence prostih nihanj sistema , je možno parametrično vzbujanje nihanj ali parametrično R.
R. je zelo pogosto opazen v naravi in ima veliko vlogo v tehnologiji. Večina struktur in strojev je sposobna izvajati lastne vibracije, zato lahko občasni zunanji vplivi povzročijo njihovo vibriranje; na primer premikanje mostu pod vplivom občasnih udarcev, ko vlak vozi vzdolž spojev tirnic, premikanje temeljev konstrukcije ali samega stroja pod vplivom ne popolnoma uravnoteženih vrtljivih delov strojev itd. Znani so primeri, ko so cele ladje vstopile v gibanje pri določenem številu vrtljajev gredi propelerja V vseh primerih R. povzroči močno povečanje amplitude prisilnih vibracij celotne strukture in lahko celo povzroči uničenje strukture. To je škodljiva vloga R. in za njeno odpravo so lastnosti sistema izbrane tako, da so njegove normalne frekvence daleč od možnih frekvenc zunanjega vpliva ali pa se v takšni ali drugačni obliki uporablja pojav antiresonance. (uporabljajo se tako imenovani blažilci tresljajev ali dušilci). V drugih primerih ima radio pozitivno vlogo, na primer: v radijski tehniki je radio skoraj edina metoda, ki vam omogoča, da ločite signale ene (želene) radijske postaje od signalov vseh drugih (motečih) postaj.
Lit.: Strelkov S.P., Uvod v teorijo nihanj, 2. izd., M., 1964; Gorelik G.S., Nihanja in valovi, Uvod v akustiko, radiofiziko in optiko, 2. izd. M., 1959.
Največjo vrednost doseže, ko je frekvenca pogonske sile enaka lastni frekvenci nihajnega sistema.
Posebnost prisilnih nihanj je odvisnost njihove amplitude od frekvence sprememb zunanje sile. Če želite preučiti to odvisnost, lahko uporabite nastavitev, prikazano na sliki:
Na ročico z ročajem je nameščeno vzmetno nihalo. Ko se ročaj enakomerno vrti, se občasno spreminjajoča sila prenaša na breme preko vzmeti. Ta sila, ki se spreminja s frekvenco, ki je enaka frekvenci vrtenja ročaja, povzroči, da obremenitev izvaja prisilne vibracije. Če ročico vrtite zelo počasi, se bo utež skupaj z vzmetjo premikala gor in dol na enak način kot točka obešanja O. Amplituda prisilnih nihanj bo majhna. S hitrejšim vrtenjem bo breme začelo močneje nihati in pri frekvenci vrtenja, ki je enaka lastni frekvenci vzmetnega nihala ( ω = ω sob), bo amplituda njegovih nihanj dosegla maksimum. Z nadaljnjim povečanjem frekvence vrtenja ročaja se bo amplituda prisilnih nihanj bremena spet zmanjšala. Zelo hitro vrtenje ročaja pusti tovor skoraj negiben: vzmetno nihalo zaradi svoje vztrajnosti, ki nima časa slediti spremembam zunanje sile, preprosto trepeta na mestu.
Pojav resonance lahko dokažemo tudi z nihali na vrvici. Na tirnico obesimo masivno kroglo 1 in več nihal z različno dolgimi nitmi. Vsako od teh nihal ima svojo frekvenco nihanja, ki jo lahko določimo s poznavanjem dolžine vrvice in gravitacijskega pospeška.
Zdaj, ne da bi se dotaknili svetlobnih nihal, vzamemo kroglico 1 iz njenega ravnotežnega položaja in jo spustimo. Nihanje masivne kroglice bo povzročilo periodična nihanja stojala, zaradi česar bo na vsako od svetlobnih nihal začela delovati periodično spreminjajoča se elastična sila. Frekvenca njegovih sprememb bo enaka frekvenci nihanja žoge. Pod vplivom te sile bodo nihala začela izvajati prisilna nihanja. V tem primeru bosta nihali 2 in 3 ostali skoraj nepremični. Nihalo 4 in 5 bosta nihala z nekoliko večjo amplitudo. In pri nihalu b, ki ima enako dolžino niti in s tem lastno frekvenco nihanj kot krogla 1, bo amplituda največja. To je resonanca.
Resonanca nastane zaradi dejstva, da zunanja sila, ki deluje sočasno s prostimi nihaji telesa, ves čas opravlja pozitivno delo. Zaradi tega dela se energija nihajnega telesa poveča, amplituda nihanj pa se poveča.
Močno povečanje amplitude prisilnih nihanj pri ω = ω sob klical resonanca.
Sprememba amplitude nihanj v odvisnosti od frekvence z enako amplitudo zunanje sile, vendar z različnimi koeficienti trenja in je prikazana na spodnji sliki, kjer krivulja 1 ustreza najmanjši vrednosti, krivulja 3 pa največji.
Iz slike je razvidno, da je o resonanci smiselno govoriti, če je dušenje prostih nihanj v sistemu majhno. V nasprotnem primeru je amplituda prisilnih nihanj pri ω = ω 0 se malo razlikuje od amplitude nihanj pri drugih frekvencah.
Fenomen resonance v življenju in tehnologiji.
Pojav resonance lahko igra tako pozitivno kot negativno vlogo.
Znano je na primer, da lahko tudi otrok zamahne s težkim »jezikom« velikega zvona, vendar le, če vrv vleče v taktu s prostimi tresljaji »jezika«.
Delovanje reed frekvenmetra temelji na uporabi resonance. Ta naprava je niz elastičnih plošč različnih dolžin, ojačanih na skupni podlagi. Naravna frekvenca vsake plošče je znana. Ko pride merilnik frekvence v stik z nihajnim sistemom, katerega frekvenco je treba določiti, začne plošča, katere frekvenca sovpada z izmerjeno frekvenco, nihati z največjo amplitudo. Če opazimo, katera plošča je vstopila v resonanco, bomo določili frekvenco nihanja sistema.
S pojavom resonance se lahko srečamo tudi takrat, ko je popolnoma nezaželen. Tako je na primer leta 1750 v bližini mesta Angers v Franciji oddelek vojakov korakal po 102 m dolgem verižnem mostu. Frekvenca njihovih korakov je sovpadala s frekvenco prostih vibracij mostu. Zaradi tega se je obseg vibracij mostu močno povečal (pojavila se je resonanca) in tokokrogi so se zlomili. Most se je zrušil v reko.
Leta 1830 se je iz istega razloga zrušil viseči most blizu Manchestra v Angliji, medtem ko je po njem korakala vojaška četa.
Leta 1906 se je zaradi resonance zrušil Egipčanski most v Sankt Peterburgu, čez katerega je peljal konjeniški eskadron.
Zdaj, da bi preprečili takšne primere, je vojaškim enotam, ko prečkajo most, ukazano, naj "potrkajo z nogami", naj ne hodijo v formaciji, ampak v prostem tempu.
Če vlak pelje skozi most, potem, da bi se izognil resonanci, pelje mimo njega bodisi z nizko hitrostjo bodisi, nasprotno, z največjo hitrostjo (tako da se frekvenca udarcev koles v spoje tirnic ne izkaže za enaka naravni frekvenci mostu).
Tudi avto sam (niha na vzmeti) ima svojo frekvenco. Ko se frekvenca udarcev njegovih koles ob spoje tirnic izkaže za enako, se avtomobil začne močno nihati.
Pojav resonance se ne pojavlja le na kopnem, ampak tudi v morju in celo v zraku. Na primer, pri določenih frekvencah gredi propelerja so celotne ladje prišle v resonanco. In na zori razvoja letalstva so nekateri letalski motorji povzročili tako močne resonančne vibracije delov letala, da je razpadlo v zraku.
