Efek menguntungkan dari resonansi. Resonansi adalah fenomena fisik. Teori dan contoh nyata. Metode resonansi penghancuran es

05.11.2022

Kata "resonansi" digunakan oleh orang-orang setiap hari dalam berbagai cara yang berbeda. Hal ini diucapkan oleh politisi dan presenter TV, ditulis oleh para ilmuwan dalam karya mereka, dan dipelajari oleh anak-anak sekolah di kelas. Kata ini memiliki beberapa arti yang berkaitan dengan berbagai bidang aktivitas manusia.

Dari mana asal kata resonansi?

Kita semua mempelajari apa itu resonansi untuk pertama kalinya dari kursus fisika sekolah. Dalam kamus ilmiah, istilah ini diberikan penjelasan rinci dari sudut pandang mekanika, radiasi elektromagnetik, optik, akustik dan astrofisika.

Dari segi teknis, resonansi merupakan fenomena respon sistem osilasi dan bukan pengaruh eksternal. Ketika periode pengaruh dan respons sistem bertepatan, resonansi terjadi - peningkatan tajam dalam amplitudo osilasi yang bersangkutan.

Contoh paling sederhana dari resonansi mekanik diberikan dalam karyanya oleh ilmuwan abad pertengahan Toricelli. Definisi yang tepat tentang fenomena resonansi diberikan oleh Galileo Galilei dalam karyanya tentang pendulum dan bunyi senar musik. Apa itu resonansi elektromagnetik, dijelaskan pada tahun 1808 oleh James Maxwell, pendiri elektrodinamika modern.

Anda dapat mengetahui apa yang dimaksud dengan “resonansi” tidak hanya di Wikipedia, tetapi juga dalam publikasi referensi berikut:

buku teks fisika untuk kelas 7-11;
ensiklopedia fisik;
kamus ensiklopedis ilmiah dan teknis;
kamus kata-kata asing dari bahasa Rusia;
ensiklopedia filsafat.

Resonansi dalam polemik dan retorika

Kata “resonansi” memiliki arti lain dalam bidang ilmu-ilmu sosial. Kata ini mengacu pada tanggapan masyarakat terhadap suatu fenomena tertentu dalam kehidupan masyarakat, suatu pernyataan, atau kejadian tertentu. Biasanya, kata “resonansi” digunakan ketika sesuatu menyebabkan banyak orang mengalami reaksi serupa dan sangat kuat pada saat yang bersamaan. Bahkan ada ungkapan yang umum digunakan “resonansi publik yang luas”, yang merupakan pidato klise. Yang terbaik adalah menghindarinya dalam pidato Anda sendiri, tertulis atau lisan.

Dalam kamus filsafat, resonansi diartikan sebagai suatu konsep yang mempunyai makna kiasan dan dipahami sebagai kesepakatan atau kesamaan pikiran dua orang, dua jiwa dalam kasih sayang, simpati atau antipati, empati atau kemarahan.

Dalam arti “respon kuat”, “penilaian bulat”, kata resonansi sangat populer di kalangan politisi, pembicara, dan penyiar. Ini membantu untuk menyampaikan peningkatan emosi, dorongan bulat, dan menekankan pentingnya apa yang sedang terjadi.

Di mana kita menemukan resonansi?

Dalam arti harfiah, kata resonansi harus digunakan dalam kaitannya dengan banyak proses alam yang terjadi di sekitar kita. Semua anak yang menaiki ayunan biasa atau komidi putar di taman bermain memanfaatkan resonansi mekanis.

Ibu rumah tangga, memanaskan makanan dalam microwave, menggunakan resonansi elektromagnetik. Jaringan penyiaran televisi dan radio, pengoperasian telepon seluler dan wifi untuk Internet dibangun berdasarkan prinsip resonansi.

Resonansi suara memungkinkan kita menikmati musik atau menikmati gema di pegunungan dan ruang dalam ruangan yang dindingnya tidak memiliki insulasi suara yang memadai. Pengoperasian alat pengeras suara gema dan banyak alat ukur lainnya didasarkan pada prinsip resonansi akustik.

Mengapa resonansi berbahaya?

Dalam pengertian ilmu pengetahuan alam, resonansi sebagai sebuah fenomena tidak hanya bermanfaat bagi manusia, tetapi juga berbahaya. Contoh paling mencolok adalah konstruksi.

Saat merancang bangunan dan struktur, perhitungan struktur untuk resonansi sangat diperlukan. Beginilah cara menghitung semua bangunan bertingkat tinggi, menara, penyangga saluran listrik, antena pemancar dan penerima, serta bangunan bertingkat tinggi yang beresonansi dengan angin di ketinggian.

Semua jembatan dan benda yang diperluas harus diperiksa resonansinya. Pada tahun 2010, video jembatan melintasi Volga, yang terbentang seperti pita sutra, tersebar di seluruh Internet. Hasil penyelidikan menunjukkan bahwa struktur jembatan beresonansi dengan angin.

Kejadian serupa juga terjadi di Amerika. Pada tanggal 7 November 1940, salah satu bentang Jembatan Gantung Tacoma yang terletak di negara bagian Washington runtuh. Bahkan selama konstruksi, para ahli mencatat getaran dek jembatan yang terkait dengan angin dan rendahnya ketinggian penyangga. Akibat keruntuhan tersebut, banyak penelitian dan perhitungan dilakukan, yang menjadi dasar teknologi konstruksi jembatan modern. Di kalangan spesialis, bahkan muncul istilah “Jembatan Tacoma”, yang berarti buruknya kualitas perhitungan konstruksi.

Masing-masing dari kita menghadapi resonansi setiap hari. Fenomena ini perlu Anda ingat dalam kehidupan sehari-hari, baik Anda memutuskan untuk berayun di jembatan penyeberangan atau memasukkan peralatan logam ke dalam microwave (hal ini dilarang oleh aturan). Dan kata “resonansi” sendiri dapat digunakan dalam pidato Anda untuk menghiasinya dan meningkatkan kesan dari apa yang Anda katakan.

Dari pembelajaran di sekolah dan institut, banyak yang mempelajari definisi resonansi sebagai fenomena peningkatan amplitudo getaran suatu benda tertentu secara bertahap atau tajam ketika gaya eksternal diterapkan padanya dengan frekuensi tertentu. Namun, hanya sedikit yang bisa menjawab pertanyaan tentang apa itu resonansi dengan contoh-contoh praktis.

Definisi fisik dan pengikatan pada objek

Resonansi, menurut definisi, dapat dipahami sebagai Proses yang cukup sederhana:

ada benda yang diam atau berosilasi dengan frekuensi dan amplitudo tertentu;
ia ditindaklanjuti oleh kekuatan eksternal dengan frekuensinya sendiri;
dalam kasus ketika frekuensi pengaruh eksternal bertepatan dengan frekuensi alami benda yang bersangkutan, terjadi peningkatan amplitudo osilasi secara bertahap atau tajam.

Namun, dalam praktiknya fenomena tersebut dianggap sebagai sistem yang jauh lebih kompleks. Secara khusus, tubuh dapat direpresentasikan bukan sebagai objek tunggal, tetapi sebagai struktur yang kompleks. Resonansi terjadi ketika frekuensi gaya eksternal bertepatan dengan frekuensi osilasi efektif total sistem.

Resonansi, jika dilihat dari sudut pandang definisi fisika, tentunya harus mengarah pada kehancuran suatu benda. Namun dalam prakteknya terdapat konsep faktor kualitas suatu sistem osilasi. Tergantung pada nilainya, resonansi dapat menimbulkan berbagai dampak:

dengan faktor kualitas yang rendah, sistem tidak mampu menahan osilasi yang datang dari luar secara besar-besaran. Oleh karena itu, terjadi peningkatan bertahap dalam amplitudo getaran alam ke tingkat di mana ketahanan bahan atau sambungan tidak mengarah pada keadaan stabil;
faktor kualitas tinggi, mendekati kesatuan, adalah lingkungan paling berbahaya di mana resonansi sering kali menimbulkan konsekuensi yang tidak dapat diubah. Hal ini dapat mencakup penghancuran benda secara mekanis dan pelepasan panas dalam jumlah besar pada tingkat yang dapat menyebabkan kebakaran.

Selain itu, resonansi terjadi tidak hanya di bawah aksi kekuatan eksternal yang bersifat osilasi. Derajat dan sifat respon sistem, sebagian besar, bertanggung jawab atas konsekuensi dari kekuatan-kekuatan yang diarahkan dari luar. Oleh karena itu, resonansi dapat terjadi dalam berbagai kasus.

Contoh buku teks

Contoh paling umum yang digunakan untuk menggambarkan fenomena resonansi adalah kasus ketika sekelompok tentara berjalan di sepanjang jembatan dan meruntuhkannya. Dari segi fisik, tidak ada yang supernatural dalam fenomena ini. Berjalan selangkah demi selangkah, prajurit menyebabkan keraguan, yang bertepatan dengan frekuensi osilasi efektif alami dari sistem jembatan.

Banyak orang menertawakan contoh ini, mengingat fenomena tersebut hanya mungkin terjadi secara teoritis. Namun kemajuan teknologi telah membuktikan teori tersebut.

Ada video nyata online tentang perilaku jembatan penyeberangan di New York, yang terus-menerus bergoyang hebat dan hampir runtuh. Pencipta ciptaan, yang dengan mekaniknya sendiri menegaskan teori ketika resonansi timbul dari pergerakan manusia, bahkan yang kacau, adalah seorang arsitek Perancis, penulis jembatan gantung Millau Viaduct, sebuah struktur dengan tiang penyangga tertinggi.

Insinyur harus menghabiskan banyak waktu dan uang untuk itu mengurangi faktor kualitas sistem jembatan penyeberangan ke tingkat yang dapat diterima dan pastikan tidak ada getaran yang berarti. Contoh pengerjaan proyek ini adalah ilustrasi bagaimana efek resonansi dapat diatasi dalam sistem Q rendah.

Contoh yang diulangi oleh banyak orang

Contoh lain yang bahkan termasuk dalam lelucon adalah pecahnya piring karena getaran suara, dari latihan biola, bahkan nyanyian. Berbeda dengan kompi tentara, contoh ini diamati berulang kali dan bahkan diuji secara khusus. Memang resonansi yang terjadi ketika frekuensi bertepatan menyebabkan pecahnya piring, gelas, cangkir dan peralatan lainnya.

Ini adalah contoh pengembangan proses dalam kondisi sistem berkualitas tinggi. Bahan dari mana masakan itu dibuat adalah media yang cukup elastis, di mana osilasi merambat dengan redaman rendah. Faktor kualitas sistem tersebut sangat tinggi, dan meskipun pita kebetulan frekuensinya cukup sempit, resonansi menyebabkan peningkatan amplitudo yang kuat, akibatnya material tersebut hancur.

Contoh gaya konstan

Contoh lain yang menunjukkan dampak destruktif adalah runtuhnya Jembatan Gantung Tacoma. Kasus ini dan video goyangan struktur yang seperti gelombang bahkan direkomendasikan untuk ditonton di departemen fisika universitas, sebagai contoh paling banyak di buku teks tentang fenomena resonansi semacam itu.

Hancurnya jembatan gantung oleh angin merupakan gambaran bagaimana gaya yang relatif konstan menimbulkan resonansi . Hal berikut ini terjadi:

hembusan angin membelokkan bagian struktur - kekuatan eksternal berkontribusi terhadap terjadinya getaran;
ketika struktur bergerak mundur, hambatan udara tidak cukup untuk meredam getaran atau mengurangi amplitudonya;
karena elastisitas sistem, gerakan baru dimulai, yang memperkuat angin, yang terus bertiup ke satu arah.

Ini adalah contoh perilaku objek yang kompleks, di mana resonansi berkembang dengan latar belakang faktor kualitas tinggi dan elastisitas yang signifikan, di bawah pengaruh gaya konstan dalam satu arah. Sayangnya, Jembatan Tacoma bukan satu-satunya contoh keruntuhan struktur. Kasus-kasus telah dan sedang diamati di seluruh dunia, termasuk di Rusia.

Resonansi juga dapat digunakan dalam kondisi terkendali dan terdefinisi dengan baik. Di antara banyak contoh, kita dapat dengan mudah mengingat antena radio, bahkan yang dikembangkan oleh amatir. Prinsip resonansi saat menyerap energi diterapkan di sini gelombang elektromagnetik. Setiap sistem dikembangkan untuk pita frekuensi terpisah yang paling efektif.

Instalasi MRI menggunakan jenis fenomena yang berbeda - penyerapan getaran yang berbeda oleh sel dan struktur tubuh manusia. Proses resonansi magnetik nuklir menggunakan radiasi dengan frekuensi berbeda. Resonansi yang terjadi pada jaringan memudahkan pengenalan struktur tertentu. Dengan mengubah frekuensi, Anda dapat menjelajahi area tertentu dan menyelesaikan berbagai masalah.

02 Maret 2016

Resonansi adalah peningkatan tajam dalam amplitudo osilasi paksa, yang terjadi ketika frekuensi pengaruh eksternal mendekati nilai tertentu (frekuensi resonansi) yang ditentukan oleh sifat-sifat sistem osilasi. Peningkatan amplitudo terjadi ketika frekuensi eksternal (menarik) bertepatan dengan frekuensi internal (alami) dari sistem osilasi. Dengan bantuan fenomena resonansi, bahkan getaran harmonik yang sangat lemah pun dapat diisolasi dan/atau diperkuat. Resonansi adalah fenomena di mana sistem osilasi sangat responsif terhadap pengaruh frekuensi tertentu dari gaya penggerak.

Ada beberapa situasi dalam hidup kita di mana resonansi terwujud. Misalnya, jika Anda mendekatkan garpu tala yang berbunyi ke alat musik petik, maka gelombang akustik yang memancar dari garpu tala tersebut akan menimbulkan getaran pada senar yang disetel sesuai frekuensi garpu tala tersebut, dan akan berbunyi dengan sendirinya.

Contoh lainnya, eksperimen terkenal dengan kaca berdinding tipis. Jika Anda mengukur frekuensi suara saat kaca berdering, dan menerapkan suara dengan frekuensi yang sama dari generator frekuensi, tetapi dengan amplitudo yang lebih besar, melalui amplifier dan speaker kembali ke kaca, dindingnya akan beresonansi dengan frekuensi suara tersebut. datang dari speaker dan mulai bergetar. Meningkatkan amplitudo suara ini ke tingkat tertentu akan menyebabkan rusaknya kaca.

Bioresonansi: dari Rus Kuno hingga saat ini

Nenek moyang Ortodoks kita, puluhan ribu tahun sebelum kedatangan agama Kristen di Rus, mengetahui betul kekuatan bunyi lonceng dan mencoba memasang menara lonceng di setiap desa! Karena itu, pada Abad Pertengahan, Rus, yang kaya akan lonceng gereja, terhindar dari epidemi wabah yang menghancurkan, tidak seperti Eropa (Gaul), di mana para inkuisitor suci membakar tidak hanya semua ilmuwan dan orang berpengetahuan, tetapi juga semua orang kuno. Buku-buku “sesat” yang ditulis dalam alfabet Glagolitik yang menyimpan pengetahuan unik nenek moyang kita, termasuk kekuatan resonansi!

Dengan demikian, semua pengetahuan Ortodoks yang dikumpulkan selama berabad-abad dilarang, dihancurkan, dan digantikan oleh iman Kristen yang baru. Namun, hingga saat ini, data mengenai bioresonansi dilarang. Bahkan setelah berabad-abad, informasi apa pun tentang metode pengobatan yang tidak mendatangkan keuntungan bagi industri farmasi tetap dirahasiakan. Sementara omset tahunan obat-obatan multi-miliar dolar meningkat setiap tahun.

Contoh nyata penggunaan frekuensi resonansi di Rus', dan ini adalah fakta yang tidak dapat dihindari. Ketika wabah wabah merebak di Moskow pada tahun 1771 (1771), Catherine II mengirim Count Orlov dari Sankt Peterburg dengan empat Penjaga Kehidupan dan sejumlah besar staf dokter. Seluruh kehidupan di Moskow lumpuh. Untuk menangkal “penyakit sampar”, kaum awam mengasapi rumah mereka, menyalakan api besar di jalan-jalan, dan seluruh Moskow diselimuti asap hitam, karena diyakini bahwa wabah menyebar melalui udara, namun hal ini tidak terjadi. banyak membantu. Mereka juga membunyikan alarm (bel terbesar) dan lonceng yang lebih kecil dengan sekuat tenaga selama 3 hari berturut-turut, karena mereka sangat yakin bahwa membunyikan lonceng tersebut akan menangkal kemalangan yang mengerikan dari kota. Beberapa hari kemudian epidemi mulai surut. “Apa rahasianya?” - Anda bertanya. Faktanya, jawabannya ada di permukaan.

Sekarang mari kita lihat contoh penggunaan bioresonansi yang terkenal di zaman kita. Untuk menjaga kemurnian percobaan, dokter menempatkan pelat logam di bangsal pasien kanker, mirip dengan yang digunakan di biara-biara kuno, sehingga pasien tidak dapat mengasosiasikan lonceng dengan gereja, dan self-hypnosis, yang lahir tanpa sadar, tidak dapat mempengaruhi hasil penelitian secara signifikan. Saat memilih frekuensi individu untuk setiap pasien, banyak pelat titanium dengan berbagai ukuran digunakan. Hasilnya melebihi semua ekspektasi!

Setelah paparan gelombang akustik dengan frekuensi tertentu pada titik aktif biologis pasien, 30% pasien berhenti merasakan nyeri dan dapat tertidur, dan 30% pasien lainnya berhenti merasakan nyeri yang tidak dapat dihilangkan dengan cara yang paling kuat. anestesi narkotika!

Saat ini, untuk mencapai efek resonansi tidak perlu menggunakan lonceng yang besar, namun terdapat peluang unik untuk memanfaatkan pencapaian ilmu pengetahuan dan teknologi, menciptakan perangkat elektronik berdasarkan resonansi frekuensi, dengan kata lain perangkat terapi bioresonansi Smart Life.

Efek resonansi pada struktur biologis dapat disebabkan oleh:

Gelombang akustik

Dampak mekanis

Gelombang elektromagnetik dalam rentang frekuensi tampak dan radio

Pulsa medan magnet

Pulsa arus listrik lemah

Efek termal berdenyut

Artinya, efek resonansi pada struktur biologis dapat disebabkan oleh pengaruh eksternal dan fenomena fisik apa pun yang timbul selama reaksi biokimia di dalam sel hidup. Selain itu, setiap struktur biologis memiliki spektrum frekuensi uniknya sendiri yang menyertai proses biokimia dan merespons pengaruh eksternal, baik frekuensi resonansi utama maupun harmonik yang lebih tinggi atau lebih rendah dari frekuensi utama, dengan amplitudo yang berkali-kali lebih besar karena harmonik tersebut jauh dari frekuensi utama. frekuensi resonansi utama.

Bagaimana Anda dapat menggunakan kekuatan resonansi dalam kehidupan sehari-hari, dan metode pengaruh apa yang harus Anda pilih?

Gelombang akustik

Coba tebak apa yang terjadi pada karang gigi jika karang gigi dihilangkan, menggunakan USG di ruang praktik dokter gigi, atau saat batu ginjal dipecah? Jawabannya jelas. Dan tidak diragukan lagi, paparan akustik adalah peluang bagus untuk menyembuhkan tubuh, jika bukan karena satu “tetapi”. Lonceng sangat berat, mahal, menimbulkan banyak kebisingan, dan hanya dapat digunakan secara permanen.

Medan magnet

Untuk menimbulkan setidaknya efek nyata dari pengaruh medan magnet yang berdenyut pada seluruh tubuh, perlu dibuat sebuah elektromagnet yang berukuran sangat besar dan beratnya beberapa ton; itu akan menempati setengah ruangan dan mengkonsumsi banyak listrik. Inersia sistem tidak memungkinkan penggunaannya pada frekuensi tinggi. Elektromagnet kecil hanya dapat digunakan secara lokal karena jangkauannya yang pendek. Anda juga perlu mengetahui secara pasti area tubuh dan frekuensi paparannya. Kesimpulannya mengecewakan: penggunaan medan magnet untuk mengobati penyakit tidak layak secara ekonomi di rumah.

Listrik Gelombang elektromagnetik
Untuk metode resonansi frekuensi, Anda dapat menggunakan gelombang radio dengan frekuensi pembawa dari 10 kHz hingga 300 MHz, karena rentang ini memiliki koefisien penyerapan gelombang elektromagnetik terendah oleh tubuh kita dan transparan bagi mereka, serta gelombang elektromagnetik di dunia. spektrum tampak dan inframerah. Cahaya merah tampak dengan panjang gelombang 630 nm hingga 700 nm menembus jaringan hingga kedalaman 10 mm, dan cahaya inframerah dari 800 nm hingga 1000 nm menembus hingga kedalaman 40 mm atau lebih, juga menyebabkan beberapa efek termal selama penghambatan pada jaringan. Untuk mempengaruhi zona aktif biologis pada permukaan kulit, Anda dapat menggunakan gelombang radio dengan frekuensi pembawa hingga ~ 50 GHz

resonansi

Kamus istilah medis

Kamus Penjelasan Bahasa Rusia Hebat yang Hidup, Dal Vladimir

resonansi

m.Perancis suara, senandung, surga, gema, pergi, senandung, kembali, suara; kemerduan suara, berdasarkan lokasi, berdasarkan ukuran ruangan; sonoritas, kemerduan suatu alat musik, menurut desainnya.

Di grand piano, piano, gusli: deck, deck, tua. rak, papan tempat tali direntangkan.

Kamus penjelasan bahasa Rusia. D.N. Ushakov

resonansi

resonansi, jamak tidak, m.(dari bahasa Latin resonans - memberi Gema).

Respon suara salah satu dari dua benda disetel secara serempak (fisik).

Kemampuan untuk meningkatkan kekuatan dan durasi suara, karakteristik ruangan, yang permukaan bagian dalamnya dapat memantulkan gelombang suara. Ada resonansi yang bagus di ruang konser. Ada resonansi yang buruk di dalam ruangan.

Eksitasi getaran suatu benda disebabkan oleh getaran benda lain yang frekuensinya sama dan ditransmisikan oleh media elastis yang terletak di antara keduanya (mekanis).

Hubungan antara induksi diri dan kapasitansi dalam rangkaian arus bolak-balik yang menyebabkan osilasi elektromagnetik maksimum pada frekuensi tertentu (fisik, radio).

Kamus penjelasan bahasa Rusia. S.I.Ozhegov, N.Yu.Shvedova.

resonansi

Rangsangan getaran suatu benda dengan getaran benda lain yang frekuensinya sama, serta respon bunyi salah satu dari dua benda yang disetel secara serempak (khusus).

Kemampuan memperkuat suara, ciri khas resonator atau ruangan yang dindingnya memantulkan gelombang suara dengan baik. R. biola.

adj. resonansi, -th, -oe (untuk nilai 1 dan 2). Pohon cemara resonansi (untuk pembuatan alat musik; khusus).

Kamus penjelasan baru bahasa Rusia, T.F. Efremova.

resonansi

Eksitasi getaran suatu benda dengan getaran benda lain yang frekuensinya sama, serta respons bunyi salah satu dari dua benda yang disetel secara serempak.

Kamus Ensiklopedis, 1998

resonansi

RESONANSI (Resonansi Perancis, dari bahasa Latin resono - I respond) adalah peningkatan tajam dalam amplitudo osilasi paksa dalam keadaan tunak ketika frekuensi pengaruh harmonik eksternal mendekati frekuensi salah satu osilasi alami sistem.

Resonansi

(Resonansi Perancis, dari bahasa Latin resono ≈ Saya berbunyi sebagai respons, saya merespons), fenomena peningkatan tajam amplitudo osilasi paksa dalam sistem osilasi apa pun, yang terjadi ketika frekuensi pengaruh eksternal periodik mendekati nilai tertentu yang ditentukan oleh sifat-sifat sistem itu sendiri. Dalam kasus yang paling sederhana, R. terjadi ketika frekuensi pengaruh eksternal mendekati salah satu frekuensi osilasi alami yang terjadi dalam sistem, yang timbul sebagai akibat dari guncangan awal. Sifat fenomena R. sangat bergantung pada sifat-sifat sistem osilasi. Regenerasi terjadi paling sederhana ketika suatu sistem dengan parameter yang tidak bergantung pada keadaan sistem itu sendiri (disebut sistem linier) dikenai tindakan periodik. Ciri khas R. dapat diklarifikasi dengan mempertimbangkan kasus aksi harmonik pada sistem dengan satu derajat kebebasan: misalnya, pada massa m yang digantung pada pegas di bawah aksi gaya harmonik F = F0 coswt ( beras. 1), atau rangkaian listrik yang terdiri dari induktansi L yang dihubungkan seri, kapasitansi C, hambatan R dan sumber gaya gerak listrik E, yang bervariasi menurut hukum harmonik ( beras. 2). Untuk lebih jelasnya, model pertama akan dibahas di bawah, namun semua hal di bawah ini dapat diperluas ke model kedua. Mari kita asumsikan bahwa pegas mematuhi hukum Hooke (asumsi ini diperlukan agar sistem menjadi linier), yaitu gaya yang bekerja dari pegas pada massa m sama dengan kx, di mana x ≈ perpindahan massa dari kesetimbangan posisi, k ≈ koefisien elastisitas (gravitasi tidak diperhitungkan untuk kesederhanaan). Selanjutnya, misalkan massa, ketika bergerak, mengalami hambatan dari lingkungan yang sebanding dengan kecepatannya dan koefisien gesekan b, yaitu sama dengan k (hal ini diperlukan agar sistem tetap linier). Maka persamaan gerak massa m dengan adanya gaya luar harmonik F berbentuk: ═══(

dimana F0≈ amplitudo osilasi, w ≈ frekuensi siklik sama dengan 2p/T, T ≈ periode pengaruh luar, ═≈ percepatan massa m. Solusi persamaan ini dapat direpresentasikan sebagai jumlah dari dua solusi. Solusi pertama berhubungan dengan osilasi bebas sistem yang timbul di bawah pengaruh gaya dorong awal, dan solusi kedua berhubungan dengan osilasi paksa. Karena adanya gesekan dan hambatan medium maka osilasi alami dalam sistem selalu teredam, oleh karena itu, setelah jangka waktu yang cukup (semakin lama, semakin sedikit redaman osilasi alami), hanya osilasi paksa yang akan tetap ada dalam sistem. Solusi yang berhubungan dengan osilasi paksa berbentuk:

dan tgj = . Jadi, osilasi paksa adalah osilasi harmonik yang frekuensinya sama dengan frekuensi pengaruh luar; amplitudo dan fase osilasi paksa bergantung pada hubungan antara frekuensi pengaruh eksternal dan parameter sistem.

Ketergantungan amplitudo perpindahan selama getaran paksa pada hubungan antara nilai massa m dan elastisitas k paling mudah dilacak, dengan asumsi bahwa m dan k tetap tidak berubah, dan frekuensi pengaruh eksternal berubah. Dengan aksi yang sangat lambat (w ╝ 0), amplitudo perpindahan x0 »F0/k. Dengan meningkatnya frekuensi w, amplitudo x0 meningkat, karena penyebut dalam ekspresi (2) berkurang. Ketika w mendekati nilai ═ (yaitu, nilai frekuensi osilasi alami dengan redaman rendah), amplitudo osilasi paksa mencapai maksimum ≈ P. Kemudian, dengan peningkatan w, amplitudo osilasi menurun secara monoton dan pada w ╝ ¥ cenderung nol.

Amplitudo osilasi selama R. kira-kira dapat ditentukan dengan mengatur w = . Maka x0 = F0/bw, yaitu amplitudo osilasi selama R. semakin besar, semakin rendah redaman b pada sistem ( beras. 3). Sebaliknya, dengan meningkatnya redaman sistem, radiasi menjadi semakin tidak tajam, dan jika b sangat besar, maka radiasi tidak lagi terlihat sama sekali. Dari sudut pandang energi, R. dijelaskan oleh fakta bahwa hubungan fase antara gaya eksternal dan osilasi paksa terjalin, di mana daya terbesar memasuki sistem (karena kecepatan sistem sefase dengan gaya eksternal dan kondisi yang paling menguntungkan diciptakan untuk eksitasi osilasi paksa ).

Jika suatu sistem linier terkena pengaruh eksternal secara periodik, tetapi tidak harmonis, maka R. hanya akan terjadi jika pengaruh eksternal tersebut mengandung komponen harmonik dengan frekuensi yang mendekati frekuensi alami sistem. Dalam hal ini, untuk masing-masing komponen fenomena tersebut akan berlangsung dengan cara yang sama seperti yang dibahas di atas. Dan jika terdapat beberapa komponen harmonik yang frekuensinya mendekati frekuensi alami sistem, maka masing-masing komponen tersebut akan menimbulkan fenomena resonansi, dan pengaruh keseluruhan menurut prinsip superposisi akan sama dengan penjumlahan pengaruh dari pengaruh harmonik individu. Jika pengaruh luar tidak mengandung komponen harmonik dengan frekuensi mendekati frekuensi natural sistem, maka R. tidak terjadi sama sekali. Dengan demikian, sistem linier merespons, “beresonansi” hanya terhadap pengaruh eksternal yang harmonis.

Dalam sistem osilasi listrik yang terdiri dari kapasitansi C dan induktansi L yang dihubungkan seri ( beras. 2), R. adalah ketika frekuensi ggl luar mendekati frekuensi alami sistem osilasi, amplitudo ggl pada kumparan dan tegangan pada kapasitor secara terpisah ternyata jauh lebih besar daripada amplitudo ggl yang dihasilkan. oleh sumbernya, tetapi besarnya sama dan fasanya berlawanan. Dalam kasus ggl harmonik yang bekerja pada rangkaian yang terdiri dari kapasitansi dan induktansi yang dihubungkan secara paralel ( beras. 4), ada kasus khusus R. (anti-resonansi). Ketika frekuensi ggl eksternal mendekati frekuensi alami rangkaian LC, tidak terjadi peningkatan amplitudo osilasi paksa dalam rangkaian, tetapi sebaliknya, penurunan tajam amplitudo arus pada rangkaian eksternal. memberi makan sirkuit. Dalam teknik kelistrikan, fenomena ini disebut arus R. atau paralel R. Fenomena ini dijelaskan oleh fakta bahwa pada frekuensi pengaruh luar yang mendekati frekuensi alami rangkaian, reaktansi kedua cabang paralel (kapasitif dan induktif) berubah. nilainya sama dan oleh karena itu aliran di kedua cabang rangkaian, arusnya kira-kira memiliki amplitudo yang sama, tetapi fasenya hampir berlawanan. Akibatnya, amplitudo arus pada rangkaian luar (sama dengan jumlah aljabar arus pada masing-masing cabang) ternyata jauh lebih kecil daripada amplitudo arus pada masing-masing cabang, yang, dengan aliran paralel, mencapai nilai terbesarnya. R. Paralel, serta R. serial, dinyatakan semakin tajam, semakin rendah resistansi aktif cabang-cabang rangkaian R.. R. seri dan paralel disebut tegangan R. dan arus R., masing-masing.

Dalam sistem linier dengan dua derajat kebebasan, khususnya dalam sistem dua berpasangan (misalnya, dalam dua rangkaian listrik berpasangan; beras. 5), fenomena R. mempertahankan ciri-ciri utama yang ditunjukkan di atas. Namun, karena dalam sistem dengan dua derajat kebebasan, osilasi alami dapat terjadi dengan dua frekuensi yang berbeda (yang disebut frekuensi normal, lihat Osilasi normal), maka R. terjadi ketika frekuensi pengaruh eksternal harmonik bertepatan dengan satu dan yang lainnya dengan frekuensi sistem normal yang berbeda. Oleh karena itu, jika frekuensi normal sistem tidak terlalu dekat satu sama lain, maka dengan perubahan halus pada frekuensi pengaruh eksternal, dua amplitudo maksimum osilasi paksa diamati ( beras. 6). Tetapi jika frekuensi-frekuensi normal dari sistem berdekatan satu sama lain dan redaman dalam sistem cukup besar, sehingga R. pada masing-masing frekuensi normal adalah “tumpul”, maka mungkin terjadi penggabungan kedua maxima. Dalam hal ini, kurva R. untuk sistem dengan dua derajat kebebasan kehilangan karakter “punuk ganda” dan tampilannya hanya sedikit berbeda dari kurva R. untuk kontur linier dengan satu derajat kebebasan. Jadi, dalam sistem dengan dua derajat kebebasan, bentuk kurva R tidak hanya bergantung pada redaman kontur (seperti dalam kasus sistem dengan satu derajat kebebasan), tetapi juga pada derajat hubungan antara sistem dengan dua derajat kebebasan. kontur.

Pada sistem berpasangan juga terdapat fenomena yang sampai batas tertentu mirip dengan fenomena antiresonansi pada sistem dengan satu derajat kebebasan. Jika, dalam kasus dua rangkaian terhubung dengan frekuensi alami berbeda, sesuaikan rangkaian sekunder L2C2 dengan frekuensi ggl eksternal yang termasuk dalam rangkaian primer L1C1 ( beras. 5), maka kuat arus pada rangkaian primer turun tajam dan semakin tajam maka redaman rangkaian tersebut semakin kecil. Fenomena ini dijelaskan oleh fakta bahwa ketika rangkaian sekunder disetel ke frekuensi ggl eksternal, arus yang muncul di rangkaian ini adalah arus yang menginduksi ggl induksi di rangkaian primer, kira-kira sama dengan ggl eksternal dalam amplitudo dan berlawanan. untuk itu secara bertahap.

Dalam sistem linier dengan banyak derajat kebebasan dan dalam sistem kontinu, kendali mempertahankan ciri-ciri dasar yang sama seperti dalam sistem dengan dua derajat kebebasan. Namun, dalam kasus ini, tidak seperti sistem dengan satu derajat kebebasan, distribusi pengaruh eksternal sepanjang koordinat individu memainkan peran penting. Dalam hal ini, kasus-kasus khusus distribusi pengaruh eksternal mungkin terjadi di mana, meskipun frekuensi pengaruh eksternal bertepatan dengan salah satu frekuensi normal sistem, R. tetap tidak terjadi. Dari sudut pandang energi, hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa hubungan fase antara gaya eksternal dan osilasi paksa terjalin, di mana daya yang disuplai ke sistem dari sumber eksitasi sepanjang satu koordinat sama dengan daya yang diberikan oleh sistem. ke sumber sepanjang koordinat lainnya. Contohnya adalah eksitasi getaran paksa dalam sebuah tali, ketika gaya eksternal yang frekuensinya bertepatan dengan salah satu frekuensi normal tali diterapkan pada titik yang sesuai dengan simpul kecepatan untuk getaran normal tertentu (misalnya, gaya yang frekuensinya bertepatan dengan nada dasar senar diterapkan pada ujung senar). Dalam kondisi ini (karena fakta bahwa gaya luar diterapkan pada titik tetap pada tali), gaya ini tidak melakukan kerja apa pun, daya dari sumber gaya luar tidak masuk ke dalam sistem, dan tidak ada eksitasi nyata dari osilasi string terjadi, yaitu R. tidak diamati.

R. pada sistem osilasi yang parameternya bergantung pada keadaan sistem, yaitu pada sistem nonlinier, mempunyai karakter yang lebih kompleks dibandingkan sistem linier. Kurva R. dalam sistem nonlinier dapat menjadi sangat asimetris, dan fenomena R. dapat diamati pada rasio frekuensi pengaruh yang berbeda dan frekuensi osilasi kecil alami sistem (yang disebut pecahan, kelipatan, dan kombinasi R .). Contoh R. dalam sistem nonlinier adalah apa yang disebut. ferroresonance, yaitu resonansi dalam rangkaian listrik yang mengandung induktansi dengan inti feromagnetik, atau resonansi feromagnetik, yaitu fenomena yang terkait dengan reaksi magnet dasar (atom) suatu zat ketika medan magnet frekuensi tinggi diterapkan (lihat Spektroskopi radio ).

Jika pengaruh eksternal menghasilkan perubahan periodik dalam parameter intensif energi dari sistem osilasi (misalnya, kapasitansi dalam rangkaian listrik), maka pada rasio tertentu dari frekuensi perubahan parameter dan frekuensi alami osilasi bebas sistem , eksitasi osilasi parametrik, atau R parametrik, dimungkinkan.

R. sangat sering diamati di alam dan memainkan peran besar dalam teknologi. Sebagian besar struktur dan mesin mampu melakukan getarannya sendiri, sehingga pengaruh eksternal secara berkala dapat menyebabkan getarannya; misalnya pergerakan jembatan akibat pengaruh guncangan berkala pada saat kereta api melewati sambungan rel, pergerakan pondasi suatu struktur atau mesin itu sendiri akibat pengaruh bagian-bagian mesin yang berputar tidak sepenuhnya seimbang, dan lain-lain. Ada kasus yang diketahui ketika seluruh kapal mulai bergerak pada jumlah putaran poros baling-baling tertentu Dalam semua kasus, R. menyebabkan peningkatan tajam dalam amplitudo getaran paksa seluruh struktur dan bahkan dapat menyebabkan kehancuran struktur. Ini adalah peran R. yang berbahaya, dan untuk menghilangkannya, sifat-sifat sistem dipilih sehingga frekuensi normalnya jauh dari kemungkinan frekuensi pengaruh eksternal, atau fenomena anti-resonansi digunakan dalam satu atau lain bentuk. (yang disebut peredam getaran, atau peredam, digunakan). Dalam kasus lain, radio memainkan peran positif, misalnya: dalam rekayasa radio, radio hampir merupakan satu-satunya metode yang memungkinkan Anda memisahkan sinyal dari satu stasiun radio (yang diinginkan) dari sinyal semua stasiun lain (yang mengganggu).

Lit.: Strelkov S.P., Pengantar teori osilasi, edisi ke-2, M., 1964; Gorelik G.S., Osilasi dan Gelombang, Pengantar Akustik, Radiofisika dan Optik, Edisi ke-2. M., 1959.

Wikipedia

Resonansi

Resonansi- fenomena di mana amplitudo osilasi paksa mencapai maksimum pada nilai frekuensi gaya penggerak tertentu. Seringkali nilai ini mendekati frekuensi osilasi alami, bahkan mungkin bertepatan, tetapi hal ini tidak selalu terjadi dan bukan merupakan penyebab resonansi.

Sebagai hasil resonansi pada frekuensi tertentu dari gaya penggerak, sistem osilasi menjadi sangat responsif terhadap aksi gaya ini. Derajat daya tanggap dalam teori osilasi digambarkan oleh suatu besaran yang disebut faktor kualitas. Dengan bantuan resonansi, osilasi periodik yang sangat lemah sekalipun dapat diisolasi dan/atau diperkuat.

Fenomena resonansi pertama kali dijelaskan oleh Galileo Galilei pada tahun 1602 dalam karyanya yang mempelajari tentang pendulum dan dawai musik.

Contoh penggunaan kata resonansi dalam karya sastra.

Ketidakstabilan alam semesta dapat memicu fluktuasi diri dari alur cerita di dekatnya yang muncul resonansi, kemudian sistem runtuh dan.

Di sana ia melanjutkan karyanya pada studi fenomena fisik yang dikenal dalam sains sebagai efek Saebeck dan Peltier, dalam kondisi piezoelektrik dua fase. resonansi, ditemukan olehnya selama studi pascasarjana dan dijelaskan secara rinci dalam tesis Ph.D.nya.

Jika dari resonansi Jika bangunannya runtuh, gaya berjalan lima ketukan ini dapat menghancurkan Style.

Jatuhnya pasar saham segera berdampak internasional resonansi: Dalam beberapa hari, sebagian besar pasar Eropa, termasuk pasar Swiss yang biasanya tangguh, mengalami kerugian yang lebih besar dibandingkan Wall Street.

Struktur ini dipenuhi oleh teknisi listrik yang menyaksikan mekanik menyemprotkan lapisan serat konduktif ke dinding menara yang mengkilap dari dalam, memasang tabung isolasi, pandu gelombang, konverter frekuensi, pengukur fluks cahaya, peralatan komunikasi optik, pencari bidang fokus, aktivasi neutron batang, peredam Mössbauer, penganalisis amplitudo pulsa multisaluran, penguat nuklir, konverter tegangan, cryostat, pengulang pulsa, jembatan resistansi, prisma optik, penguji torsi, semua jenis sensor, demagnetizer, kolimator, sel magnet resonansi, penguat termokopel, akselerator reflektor, perangkat penyimpanan proton dan masih banyak lagi, sesuai dengan rencana yang terletak di memori komputer dan termasuk untuk setiap perangkat nomor lantai dan koordinat pada diagram blok.

Radiasi khusus yang menembus bak mandi menyebabkan resonansi getaran atom deuterium dan struktur mikro tubuh, menjamin kelestarian seluruh fungsi tubuh.

Saya yakin buku-buku ini akan terus membawa kita ke dalam misteri resonansi dengan karya Klossowski - nama besar dan luar biasa lainnya.

Tidak ada manfaat dari agen yang ditemukan, namun banyak kendala yang diperkirakan, dan lebih mudah untuk menyingkirkannya, jika hanya untuk menghindari kemungkinan percakapan yang memberatkan dengan masyarakat umum. resonansi.

Karunia ilahi berupa pikiran yang dalam dan kuat, kesadaran akan kehadirannya muncul di masa muda, diberkahi dengan kejeniusan bimbingan spiritual, dalam resonansi dengan siapa seluruh dunia menemukan dirinya, dan seorang jenius artistik, yang mungkin Anda bahkan tidak dapat menemukan kata-kata untuk mendefinisikannya - tak tertandingi, dan pada saat yang sama - kemakmuran eksternal sehari-hari, keluarga yang berbakat dan berharga, banyak - dan semua ini adalah langka megah, lengkap, dan dalam artian juga harmonis.

Terjerat dalam jalinan kabel, seperti peniti di rambut wanita yang tergerai, instalasi paramagnetik baru bergoyang berirama tertiup angin. resonansi.

Copwillem dan lainnya akustik elektronik dan magnet nuklir resonansi kini telah ditemukan di banyak kristal yang mengandung pengotor paramagnetik.

Kedekatannya dengan guru yang tegas menduduki posisi teratas dan benar lengkap resonansi berada di posisi kedua yang menguntungkan membuat posisi ini cukup membahagiakan.

Tentu saja, ada hubungan dengan Mikhail, seperti semua hasrat seksual poligami resonansi pertemuan di kehidupan lampau dengan orang yang berbeda, hilang dan bertemu kembali di kenyataan saat ini.

Bahkan karakter buku saya, yang sekarang akan segera berakhir, berubah sebagai akibat dari petualangan menarik dalam mencoba mengalihkan aliran lahar: detail teknis yang menarik, sosial yang sangat besar. resonansi operasi ini, akhirnya, minat luar biasa yang ditimbulkan oleh proyek ini dalam diri saya secara pribadi, semua ini belum hilang selama lima bulan terakhir, ketika saya sedang menulis paruh kedua buku saya, dan apa yang sebelumnya ingin saya bicarakan di enam bab terakhir telah mencair di balik kabut kebiruan yang melingkari aliran lava.

Keinginan seorang pengebor yang mulia menjadi begitu berisik resonansi, bahwa diputuskan untuk mengatur tampilan publik atas pencapaian kerjanya.

Resonansi adalah fenomena peningkatan tajam amplitudo osilasi paksa, yang terjadi ketika frekuensi pengaruh eksternal mendekati nilai tertentu (frekuensi resonansi) yang ditentukan oleh sifat-sifat sistem. Peningkatan amplitudo hanyalah akibat dari resonansi, dan alasannya adalah kebetulan frekuensi eksternal (menarik) dengan frekuensi internal (alami) sistem osilasi. Dengan menggunakan fenomena resonansi, osilasi periodik yang sangat lemah sekalipun dapat diisolasi dan/atau diperkuat. Resonansi adalah fenomena bahwa pada frekuensi tertentu gaya penggerak, sistem osilasi sangat responsif terhadap aksi gaya tersebut.

Setiap sistem elastis mekanis mempunyai frekuensi getarannya masing-masing. Jika ada gaya yang membuat sistem keluar dari kesetimbangan dan kemudian berhenti bekerja, sistem akan berosilasi di sekitar posisi kesetimbangannya selama beberapa waktu. Frekuensi osilasi ini disebut frekuensi alami osilasi sistem. Laju redamannya bergantung pada sifat elastis dan massa, pada gaya gesekan dan tidak bergantung pada gaya yang menimbulkan getaran.

Jika gaya yang membuat sistem mekanik tidak seimbang berubah dengan frekuensi yang sama dengan frekuensi frekuensi alami osilasi, maka deformasi suatu periode akan ditumpangkan oleh deformasi periode berikutnya dan sistem akan bergoyang dengan kecepatan yang selalu sama. -meningkatkan amplitudo, secara teoritis ad infinitum. Secara alami, struktur tersebut tidak akan mampu menahan deformasi yang terus meningkat dan akan runtuh.

Kebetulan frekuensi getaran alami dengan frekuensi perubahan gaya elektrodinamik disebut resonansi mekanis.

Resonansi penuh diamati ketika frekuensi osilasi gaya bertepatan persis dengan frekuensi getaran alami struktur dan amplitudo positif dan negatif yang sama, resonansi parsial - ketika frekuensi tidak sepenuhnya bertepatan dan amplitudo tidak sama.

Untuk menghindari resonansi bulu frekuensi getaran alami struktur harus berbeda dengan frekuensi perubahan gaya elektrodinamik. Lebih baik bila frekuensi getaran alami berada di bawah frekuensi perubahan gaya. Pemilihan frekuensi osilasi alami yang diperlukan dapat dilakukan dengan berbagai cara. Untuk ban misalnya dengan mengubah panjang bentang bebas

Kapan, ketika frekuensi komponen variabel gaya listrik mendekati frekuensi alami getaran mekanis, bahkan dengan gaya yang relatif kecil, kerusakan peralatan akibat fenomena resonansi mungkin terjadi.

Ban yang terkena EDF melakukan getaran paksa berupa gelombang berdiri. Jika frekuensi getaran bebas di atas 200 Hz, maka gaya dihitung untuk modus statis tanpa memperhitungkan resonansi.

Jika frekuensi getaran bebas ban selama desain, mereka berusaha untuk mengecualikan kemungkinan resonansi dengan memilih panjang rentang bebas ban.

Dengan pemasangan ban yang fleksibel, frekuensi alami getaran mekanis berkurang. Energi EDF sebagian digunakan untuk deformasi bagian aktif, dan sebagian lagi untuk menggerakkannya serta pengencang fleksibel terkait. Pada saat yang sama bulu. Tekanan pada material ban berkurang