FKM Kompass
L2

Resonants

Kui süsteemi sunnitakse võnkuma selle omavõnkesagedusel, kasvab vastuse amplituud palju suuremaks kui mis tahes muul sundvõnkumise sagedusel.

Practise this concept

Igal süsteemil, mis suudab võnkuda, on omavõnkesagedus — kiirus, millega see "tahaks" võnkuda, kui jätta rahule. Kui rakendada sellele perioodilist jõudu mõnel muul sagedusel, reageerib see, kuid mitte eriti innukalt. Rakenda seda täpselt omavõnkesagedusel ning vastus kasvab dramaatiliselt suuremaks — see ongi resonants.

Kiigel olev laps näitab seda ideaalselt. Väikesed, õigel ajal antud tõuked kiige enda loomulikus rütmis suurendavad amplituudi palju rohkem kui sama suured tõuked, mis antakse juhuslikult või valel ajal — kõige olulisem ei ole iga tõuke suurus, vaid selle ajastus.

Resonants ei piirdu ainult kiikede ja muusikariistadega — see loeb igas mõõtkavas, sealhulgas piisavalt suures, et olla ohtlik. Kuulus näide on Tacoma Narrowsi sild, kus tuulest tekitatud võnkumised kasvasid lähedale ühele ehitise omavõnkesagedusele, kuni amplituud muutus piisavalt suureks, et sild puruks rebida — meeldetuletus, et resonants võib väikese ja püsiva sisendi väga suureks mõjuks võimendada.

Key ideas

Requires: Harmooniline võnkumine

Formulas

f=12πkmf = \frac{1}{2\pi}\sqrt{\frac{k}{m}}
SymbolNameUnit
ffsagedusHz (herts)
kkjäikusN/m (njuuton meetri kohta)
mmmasskg (kilogramm)

Common misconceptions

  • Resonants tekib mis tahes sundvõnkumise sagedusel, mitte ainult süsteemi omavõnkesagedusel.
  • Suurem sundjõud tekitab alati suurema resonantsefekti, sõltumata sagedusest.
  • Resonants on ohtlik ainult suurtele ehitistele, nagu sillad, mitte kunagi väikestele objektidele.

Resources