вторник, 25 декабря 2012 г.

Изучаем... резонанс



Название этого физического явления – от французского  resonance  — откликаюсь. Его причина – совпадение возбуждающей (внешней) частоты с собственной (внутренней) частотой системы, совершающей колебательное движение.
В 1602 году в работах, посвященных исследованию маятников и музыкальных струн, его впервые описал Галилео Галилей.
Качели в парке – наиболее известная большинству людей механическая резонансная система.


Если резонансная частота струн таких инструментов, как гитара, скрипка, пианино или балалайка зависит от длины, массы и силы натяжения струны, то для систем, которые называются математическим маятником,  от массы маятника резонансная частота не зависит. Следует помнить, что нельзя раскачивать маятник на кратных частотах  (высших гармониках), зато это можно делать на частотах, равных долям от основной (низших гармониках). Резонансные явления могут вызвать необратимые разрушения в различных механических системах. В основе работы механических резонаторов лежит преобразование потенциальной  энергии в кинетическую. В случае простого маятника, вся его энергия содержится в потенциальной форме, когда он неподвижен и находится в верхних (амплитудных)  точках траектории, а при прохождении нижней точки (точки равновесия) на максимальной скорости, она преобразуется в кинетическую. При этом потенциальная энергия пропорциональна массе маятника и высоте подъёма относительно нижней точки, а  кинетическая — массе и квадрату скорости в точке измерения.
Так изучают метод резонанса в ведущем техническом университете России - МИФИ
video

Человек, изучив причины и особенности резонанса, использует его в различных областях жизни. При проектировании новых акустических  устройств, при демонстрации стоячей волны, в астромеханике - орбитальный резонанс, для разрушения льда широко применяют резонансный метод, имеющий целый ряд преимуществ перед ледокольными – это лишь небольшой перечень применения метода резонанса в наше время..

Комментариев нет:

Отправить комментарий