Найти в Дзене
Любопытень.

Резонанс.

Речь в этой статье пойдет об удивительном колебательной явлении, которое может быть как полезно, так и вредно для деятельности человека.

Резонанс - это резкое увеличение амплитуды вынужденных колебаний, когда частота колебательной системы становится равна частоте колеблющей силы.

Вынужденный колебания - это колебания, которые совершаются под действием периодически-меняющейся силы. Например, когда человек бьет боксерскую подвешенную грушу, она совершает вынужденные колебания.

Для простоты рассмотрим пример на маятнике в виде молота.

Начало колебания.
Начало колебания.

Середина колебания.
Середина колебания.

Конец колебания.
Конец колебания.

Полное колебание молот совершит тогда, когда вновь вернется на точку, с корой начал движение. Молот большой массы можно раскачать при помощи небольшой силы, если бить по нему в резонанс. То есть бить тогда, когда молот совершит полное колебание, чтобы направление силы молота и направление вынуждающей силы (например, направление силы другого молота, которым бьет человек) совпадали.

Важно! В конце полного колебания скорость маятника становится равной нулю, ускорение маятника тоже равно нулю, а вот сила тяжести, которой обладает маятник, максимальная в этот момент.

Если бить подобным образом, то вы добьетесь максимального эффекта от своего действия и от приложенной силы.
Если бить подобным образом, то вы добьетесь максимального эффекта от своего действия и от приложенной силы.

Если бить не в резонанс, то ваше действие и приложенная сила не принесут максимальный эффект. Для того, чтобы вовремя попадать в резонанс можно рассчитать период времени.

Период времени - это время, за которое тело совершает одно полное колебание.

Частота - это количество колебаний, совершаемых за определенное время.

Формула нахождения частоты.
Формула нахождения частоты.

Если преобразовать, то можно получить обратное уравнение.

-6

Если преобразовать, то можно получить обратное уравнение.

В числителе дроби представлена единичка, которая характеризует 1 секунду, вы можете заменить единичку на любое другое число(время).

Из-за резонанса происходили обрушения мостов, например, в 1908 году в Санкт-Петербурге обрушился Египетский мост, когда по нему в такт пошла конная эскадра. Мост сильно раскачался и обрушился, потому что период подачи энергии вынуждающей силы совпал с периодом времени колебаний моста.

Египетский мост до и после разрушения.
Египетский мост до и после разрушения.

Сейчас разберем противофазу.

В противофазе маятники друг друга гасят, я думаю не сложно догадаться почему? Чтобы лучше представить связь между звуковыми волнами и маятниками, вообразите, что, например, второй маятник совершил полное колебание, а первый маятник лишь половину колебания.(Я правую часть картинки имею ввиду😲)

Синими стрелками показаны вектора силы маятников.
Синими стрелками показаны вектора силы маятников.

Теперь рассмотрим пример со звуком, это может помочь нам в понимании противофазы звука.

-9

На этой картинке показаны графики звуковых волн, колеблющихся в противофазе. В конечном результате получается нулевая амплитуда.

Ну, а на этом все.

-10

Подписывайся, дальше будет много интересного, ставь лайк, мне будет очень приятно. Пиши комментарий, задавай вопросы, с удовольствием отвечу. Всего доброго, читатель😜!

Наука
7 млн интересуются