Naudingas rezonanso poveikis. Rezonansas yra fizinis reiškinys. Teorija ir realūs pavyzdžiai. Ledo naikinimo rezonansinis metodas

05.11.2022

Žodį „rezonansas“ žmonės kasdien vartoja įvairiais būdais. Ją taria politikai ir televizijos laidų vedėjai, savo darbuose rašo mokslininkai, o pamokose mokosi moksleiviai. Šis žodis turi keletą reikšmių, susijusių su įvairiomis žmogaus veiklos sritimis.

Iš kur kilo žodis rezonansas?

Kas yra rezonansas, mes visi pirmą kartą sužinome iš mokyklos fizikos kurso. Moksliniuose žodynuose šis terminas detaliai paaiškinamas mechanikos, elektromagnetinės spinduliuotės, optikos, akustikos ir astrofizikos požiūriu.

Techniniu požiūriu rezonansas yra virpesių sistemos atsako reiškinys, o ne išorinis poveikis. Kai sistemos įtakos ir atsako laikotarpiai sutampa, atsiranda rezonansas – staigus atitinkamų virpesių amplitudės padidėjimas.

Paprasčiausią mechaninio rezonanso pavyzdį savo darbuose pateikia viduramžių mokslininkas Toricelli. Tikslų rezonanso reiškinio apibrėžimą pateikė Galileo Galilei savo darbe apie švytuokles ir muzikos stygų garsą. Kas yra elektromagnetinis rezonansas, 1808 m. paaiškino Jamesas Maxwellas, šiuolaikinės elektrodinamikos įkūrėjas.

Kas yra „rezonansas“, galite sužinoti ne tik Vikipedijoje, bet ir šiuose informaciniuose leidiniuose:

fizikos vadovėliai 7-11 klasėms;
fizinė enciklopedija;
mokslinis ir techninis enciklopedinis žodynas;
rusų kalbos svetimžodžių žodynas;
filosofinė enciklopedija.

Rezonansas polemikoje ir retorikoje

Žodis „rezonansas“ socialinių mokslų srityje įgijo kitą reikšmę. Šis žodis reiškia visuomenės reakciją į tam tikrą reiškinį žmonių gyvenime, tam tikrą pareiškimą ar incidentą. Paprastai žodis „rezonansas“ vartojamas, kai kažkas sukelia panašią ir labai stiprią žmonių reakciją vienu metu. Yra netgi įprastas posakis „platus viešas rezonansas“, kuris yra kalbos klišė. Geriausia to vengti savo kalboje, raštu ar žodžiu.

Filosofiniame žodyne rezonansas aiškinamas kaip perkeltinę prasmę turinti sąvoka, suprantama kaip dviejų žmonių, dviejų sielų užuojauta, simpatija ar antipatija, empatija ar pasipiktinimas, susitarimas ar bendraminčiai.

Reikšmėmis „stiprus atsakas“, „vieningas vertinimas“ žodis rezonansas yra labai populiarus tarp politikų, pranešėjų, pranešėjų. Tai padeda perteikti emocinį pakilimą, vieningą impulsą, pabrėžti to, kas vyksta, reikšmę.

Kur sutinkame rezonansą?

Tiesiogine prasme žodis rezonansas turėtų būti vartojamas daugeliui natūralių procesų, vykstančių aplink mus. Visi vaikai, kurie žaidimų aikštelėje važiuoja įprastomis sūpynėmis ar karusele, išnaudoja mechaninį rezonansą.

Namų šeimininkės, šildydamos maistą mikrobangų krosnelėje, naudoja elektromagnetinį rezonansą. Televizijos ir radijo transliacijų tinklas, mobiliųjų telefonų veikimas ir „Wi-Fi“ internetas yra sukurti remiantis rezonanso principais.

Garso rezonansas leidžia mėgautis muzika ar atsiduoti aidams kalnuose ir patalpose, kur sienos neturi pakankamai garso izoliacijos. Echolotų ir daugelio kitų matavimo priemonių veikimas pagrįstas akustinio rezonanso principu.

Kodėl rezonansas pavojingas?

Gamtosmoksline prasme rezonansas kaip reiškinys gali būti ne tik naudingas žmogui, bet ir pavojingas. Ryškiausias pavyzdys yra statyba.

Projektuojant pastatus ir statinius griežtai būtini konstrukciniai rezonanso skaičiavimai. Taip apskaičiuojami visi aukštybiniai pastatai, bokštai, elektros linijų atramos, perdavimo ir priėmimo antenos, taip pat aukštybiniai pastatai, kurie rezonuoja su vėjais dideliame aukštyje.

Visi tiltai ir išplėsti objektai turi būti patikrinti dėl rezonanso. 2010 metais po visą internetą išplito vaizdo įrašas apie tiltą per Volgą, kuris išplito kaip šilko kaspinas. Tyrimo rezultatai parodė, kad tilto konstrukcijos rezonavo su vėju.

Panašus incidentas įvyko JAV. 1940 m. lapkričio 7 d. sugriuvo vienas iš Tacoma pakabinamo tilto, esančio Vašingtono valstijoje, tarpatramių. Net statybos metu ekspertai pastebėjo tilto pakloto vibracijas, susijusias su vėju ir mažu atramų aukščiu. Dėl griūties buvo atlikta daugybė tyrimų ir skaičiavimų, kurie tapo šiuolaikinių tiltų statybos technologijų pagrindu. Tarp specialistų atsirado net terminas „Tacoma Bridge“, reiškiantis prastą statybos skaičiavimų kokybę.

Kiekvienas iš mūsų kiekvieną dieną susiduriame su rezonansu. Šį reiškinį reikia atsiminti kasdieniame gyvenime, nesvarbu, ar nuspręsite suptis ant pėsčiųjų tilto, ar į mikrobangų krosnelę įsimesite metalinius indus (tai draudžia taisyklės). Ir pats žodis „rezonansas“ gali būti naudojamas jūsų kalboje, norint ją papuošti ir sustiprinti to, ką pasakėte, įspūdį.

Iš studijų kurso mokykloje ir institute daugelis išmoko rezonanso apibrėžimą kaip laipsniško ar staigaus tam tikro kūno virpesių amplitudės padidėjimo reiškinį, kai tam tikru dažniu jam veikia išorinė jėga. Tačiau mažai kas gali atsakyti į klausimą, kas yra rezonansas, remdamasis praktiniais pavyzdžiais.

Fizinis apibrėžimas ir susiejimas su objektais

Rezonansas pagal apibrėžimą gali būti suprantamas kaip Gana paprastas procesas:

yra kūnas, kuris yra ramybės būsenoje arba svyruoja tam tikru dažniu ir amplitude;
jį veikia išorinė jėga savo dažniu;
tuo atveju, kai išorinio poveikio dažnis sutampa su natūraliu atitinkamo kūno dažniu, laipsniškas arba staigus virpesių amplitudės padidėjimas.

Tačiau praktikoje šis reiškinys laikomas daug sudėtingesne sistema. Visų pirma, kūnas gali būti pavaizduotas ne kaip vienas objektas, o kaip sudėtinga struktūra. Rezonansas atsiranda, kai išorinės jėgos dažnis sutampa su vadinamuoju visuminiu efektyviuoju sistemos virpesių dažniu.

Rezonansas, jei vertinsime tai fizinio apibrėžimo požiūriu, tikrai turi lemti objekto sunaikinimą. Tačiau praktikoje egzistuoja osciliacinės sistemos kokybės faktoriaus samprata. Priklausomai nuo jo vertės, rezonansas gali sukelti įvairius padarinius:

esant žemam kokybės koeficientui, sistema negali išlaikyti iš išorės sklindančių virpesių. Todėl natūralių virpesių amplitudė palaipsniui didėja iki tokio lygio, kai medžiagų ar jungčių atsparumas nesukelia stabilios būsenos;
aukštos kokybės faktorius, artimas vienybei, yra pavojingiausia aplinka, kurioje rezonansas dažnai sukelia negrįžtamus padarinius. Tai gali apimti ir mechaninį objektų sunaikinimą, ir didelio šilumos kiekio išsiskyrimą tokiu lygiu, kuris gali sukelti gaisrą.

Taip pat rezonansas atsiranda ne tik veikiant išorinei svyruojančio pobūdžio jėgai. Sistemos atsako laipsnis ir pobūdis didžiąja dalimi yra atsakingi už išoriškai nukreiptų jėgų pasekmes. Todėl rezonansas gali atsirasti įvairiais atvejais.

Vadovėlio pavyzdys

Dažniausiai rezonanso reiškiniui apibūdinti naudojamas atvejis, kai kareivių kuopa ėjo tiltu ir jį griuvo. Fiziniu požiūriu šiame reiškinyje nėra nieko antgamtiško. Eina žingsniu, kareiviai sukėlė dvejonių, kuris sutapo su natūraliu efektyviuoju tilto sistemos virpesių dažniu.

Daugelis žmonių juokėsi iš šio pavyzdžio, manydami, kad šis reiškinys yra tik teoriškai įmanomas. Tačiau technologijų pažanga įrodė teoriją.

Internete yra tikras vaizdo įrašas, kaip Niujorke elgiasi pėsčiųjų tiltas, kuris nuolat smarkiai siūbavo ir vos nesugriuvo. Kūrinio, savo mechanika patvirtinančio teoriją, kai dėl žmonių judėjimo, net ir chaotiško, kyla rezonansas, autorius yra prancūzų architektas, Millau viaduko kabamojo tilto, konstrukcijos su aukščiausiais laikančiaisiais kolonais, autorius.

Inžinierius turėjo išleisti daug laiko ir pinigų sumažinti sistemos kokybės koeficientą pėsčiųjų tiltą iki priimtino lygio ir užtikrinti, kad nebūtų didelių vibracijų. Šio projekto darbo pavyzdys yra iliustracija, kaip rezonanso poveikį galima pažaboti žemo Q sistemose.

Pavyzdžiai, kuriuos kartoja daugelis

Kitas pavyzdys, kuris netgi įtraukiamas į anekdotus, yra indų daužymas garso virpesiais, pradedant smuiko treniruotėmis ir net dainavimu. Skirtingai nei karių kuopa, šis pavyzdys buvo ne kartą stebimas ir net specialiai išbandytas. Iš tiesų, rezonansas, atsirandantis, kai dažniai sutampa, veda prie lėkščių, stiklinių, puodelių ir kitų indų skilimo.

Tai procesų vystymo aukštos kokybės sistemos sąlygomis pavyzdys. Medžiagos, iš kurių gaminami indai, yra pakankamai elastinga mediaga, kuriame svyravimai sklinda su mažu slopinimu. Tokių sistemų kokybės koeficientas yra labai aukštas, ir nors dažnių sutapimo juosta gana siaura, rezonansas lemia stiprų amplitudės padidėjimą, ko pasekoje medžiaga sunaikinama.

Pastovios jėgos pavyzdys

Kitas pavyzdys, kai pasireiškė destruktyvus poveikis, buvo Tacoma pakabinamo tilto griūtis. Šį atvejį ir vaizdo įrašą apie bangas primenantį konstrukcijos siūbavimą netgi rekomenduojama žiūrėti universitetų fizikos katedrose, kaip vadovėliškiausią tokio rezonanso reiškinio pavyzdį.

Kabamojo tilto sunaikinimas vėjo yra iliustracija, kaip santykinai pastovi jėga sukelia rezonansą . Nutinka taip:

vėjo gūsis nukreipia dalį konstrukcijos - išorinė jėga prisideda prie vibracijų atsiradimo;
konstrukcijai judant atbuline eiga, oro pasipriešinimo nepakanka vibracijai slopinti ar jos amplitudei sumažinti;
dėl sistemos elastingumo prasideda naujas judėjimas, kuris sustiprina vėją, kuris ir toliau pučia viena kryptimi.

Tai yra sudėtingo objekto elgsenos pavyzdys, kai rezonansas vystosi aukštos kokybės faktoriaus ir didelio elastingumo fone, veikiant nuolatinei jėgai viena kryptimi. Deja, Tacoma tiltas nėra vienintelis konstrukcijos griūties pavyzdys. Atvejai buvo ir yra stebimi visame pasaulyje, taip pat ir Rusijoje.

Rezonansas taip pat gali būti naudojamas kontroliuojamomis, tiksliai apibrėžtomis sąlygomis. Tarp daugybės pavyzdžių galima lengvai prisiminti radijo antenas, net ir tas, kurias sukūrė mėgėjai. Čia taikomas rezonanso principas sugeriant energiją elektromagnetinė banga. Kiekviena sistema yra sukurta atskirai dažnių juostai, kurioje ji yra efektyviausia.

MRT įrenginiuose naudojamas kitoks reiškinys – skirtingas žmogaus kūno ląstelių ir struktūrų vibracijų sugertis. Branduolinio magnetinio rezonanso procese naudojama skirtingų dažnių spinduliuotė. Rezonansas, atsirandantis audiniuose, leidžia lengvai atpažinti konkrečias struktūras. Keisdami dažnį galite tyrinėti tam tikras sritis ir išspręsti įvairias problemas.

2016 m. kovo 02 d

Rezonansas – tai staigus priverstinių virpesių amplitudės padidėjimas, atsirandantis, kai išorinio poveikio dažnis artėja prie tam tikrų verčių (rezonanso dažnių), nulemtų virpesių sistemos savybių. Amplitudės padidėjimas atsiranda, kai išorinis (jaudinantis) dažnis sutampa su vidiniu (natūraliu) virpesių sistemos dažniu. Rezonansinių reiškinių pagalba galima išskirti ir/ar sustiprinti net labai silpnus harmoninius virpesius. Rezonansas yra reiškinys, kai svyravimo sistema ypač reaguoja į tam tikro dažnio varomosios jėgos įtaką.

Mūsų gyvenime yra nemažai situacijų, kuriose pasireiškia rezonansas. Pavyzdžiui, prie styginio muzikos instrumento atnešus skambančią kamertoną, iš kamertono sklindanti akustinė banga sukels pagal kamertono dažnį sureguliuotos stygos vibraciją ir ji pati skambės.

Kitas pavyzdys – gerai žinomas eksperimentas su plonasieniu stiklu. Jei išmatuosite garso, kuriuo skamba stiklas, dažnį ir per stiprintuvą ir garsiakalbį grąžinate tokio paties dažnio garsą iš dažnių generatoriaus, bet su didesne amplitude atgal į stiklą, jo sienelės rezonuoja su garso dažniu. sklinda iš garsiakalbio ir pradeda vibruoti. Padidinus šio garso amplitudę iki tam tikro lygio, stiklas sunaikinamas.

Biorezonansas: nuo senovės Rusijos iki šių dienų

Mūsų protėviai stačiatikiai, dešimtys tūkstančių metų iki krikščionybės atėjimo į Rusiją, gerai žinojo apie varpų skambėjimo galią ir stengėsi kiekviename kaime įrengti varpinę! Dėl to viduramžiais bažnyčių varpais turtinga Rusija išvengė niokojančių maro epidemijų, kitaip nei Europoje (Galijoje), kuriose šventieji inkvizitoriai ant laužo sudegino ne tik visus mokslininkus ir išmanančius žmones, bet ir visus senovės. „eretiškos“ knygos, parašytos glagolitų abėcėle, kuriose saugomos unikalios žinios apie mūsų protėvius, įskaitant rezonanso galią!

Taigi visos stačiatikių žinios, sukauptos per šimtmečius, buvo uždraustos, sunaikintos ir pakeistos nauju krikščionių tikėjimu. Tačiau iki šiol duomenys apie biorezonansą draudžiami. Net ir praėjus šimtmečiams, bet kokia informacija apie gydymo metodus, neduodančius pelno farmacijos pramonei, nutylima. Nors metinė kelių milijardų dolerių apyvarta vaistų kasmet auga.

Ryškus rezonansinių dažnių naudojimo Rusijoje pavyzdys, ir tai yra faktas, kurio negalima išvengti. Kai 1771 m. (1771 m.) Maskvoje kilo maro epidemija, Jekaterina II atsiuntė iš Sankt Peterburgo grafą Orlovą su keturiais gelbėtojais ir didžiuliu gydytojų kolektyvu. Visas gyvenimas Maskvoje buvo paralyžiuotas. Siekdami apsisaugoti nuo „maro“, pasauliečiai fumigavo savo namus, kūreno didžiulius laužus gatvėse, o visa Maskva buvo apgaubta juodų dūmų, nes tada buvo tikima, kad maras plinta oru, bet tai nebuvo daug padėti. Taip pat 3 dienas iš eilės iš visų jėgų skambino žadintuvu (didžiausias varpas) ir visais mažesniais varpais, nes tvirtai tikėjo, kad varpų skambėjimas atbaidys baisią miesto nelaimę. Po kelių dienų epidemija pradėjo trauktis. — Kokia paslaptis? - Jūs klausiate. Tiesą sakant, atsakymas slypi paviršiuje.

Dabar pažvelkime į gerai žinomą mūsų laikų biorezonanso naudojimo pavyzdį. Siekdami išlaikyti eksperimento grynumą, gydytojai vėžiu sergančių pacientų palatoje padėjo metalines lėkštes, panašias į tas, kurios buvo naudojamos senoviniuose vienuolynuose, kad pacientai negalėtų sieti varpų su bažnyčia, o savihipnozės, gimusios nevalingai, negalėjo reikšmingai paveikti tyrimo rezultatų. Renkantis kiekvienam pacientui individualius dažnius, buvo naudojama daug įvairaus dydžio titano plokštelių. Rezultatas pranoko visus lūkesčius!

Po tam tikro dažnio akustinių bangų poveikio pacientų biologiškai aktyviuose taškuose 30% pacientų nustojo jausti skausmą ir galėjo užmigti, o dar 30% pacientų nustojo jausti skausmą, kurio nepalengvino stipriausi. narkotiniai anestetikai!

Šiuo metu, norint pasiekti rezonansinį efektą, nereikia naudoti didžiulių varpų, tačiau yra unikali galimybė panaudoti mokslo ir technologijų pasiekimus, sukurtus dažnio rezonanso pagrindu veikiančius elektroninius prietaisus, kitaip tariant, Smart Life biorezonanso terapijos aparatus.

Rezonanso efektą biologinėse struktūrose gali sukelti:

Akustinės bangos

Mechaninis poveikis

Elektromagnetinės bangos matomajame ir radijo dažnių diapazone

Magnetinio lauko impulsai

Silpnos elektros srovės impulsai

Impulsinis šiluminis poveikis

Tai reiškia, kad rezonanso efektą biologinėse struktūrose gali sukelti išoriniai poveikiai ir bet kokie fiziniai reiškiniai, atsirandantys vykstant biocheminėms reakcijoms gyvos ląstelės viduje. Be to, kiekviena biologinė struktūra turi savo unikalų dažnių spektrą, kuris lydi biocheminius procesus ir reaguoja į išorinį poveikį – tiek pagrindinį rezonansinį dažnį, tiek aukštesnes ar žemesnes nuo pagrindinio dažnio harmonikas, kurių amplitudė tiek kartų didesnė, kiek šios harmonikos nutolusios nuo pagrindinio rezonanso dažnis .

Kaip rezonanso galią panaudoti kasdieniame gyvenime ir kokį įtakos metodą rinktis?

Akustinės bangos

Spėkite, kas atsitiks su dantų akmeniu, kai jis pašalinamas, naudojant ultragarsą odontologo kabinete ar lūžtant inkstų akmenims? Atsakymas akivaizdus. Ir be jokios abejonės, akustinė ekspozicija yra puiki proga pagydyti kūną, jei ne vienam „bet“. Varpai sveria daug, yra brangūs, kelia daug triukšmo ir gali būti naudojami tik nuolat.

Magnetinis laukas

Norint sukelti bent kokį nors pastebimą pulsuojančio magnetinio lauko poveikį visam kūnui, reikia pagaminti milžiniško dydžio ir porą tonų sveriantį elektromagnetą, kuris užims pusę patalpos ir sunaudos daug elektros. Sistemos inercija neleis jos naudoti aukštais dažniais. Maži elektromagnetai gali būti naudojami tik lokaliai, nes jie yra trumpi. Taip pat turite tiksliai žinoti kūno vietas ir poveikio dažnumą. Išvada apmaudu: magnetinio lauko naudojimas ligoms gydyti nėra ekonomiškai pagrįstas namuose.

Elektra Elektromagnetinės bangos
Dažnio rezonanso metodui galite naudoti radijo bangas, kurių nešiklio dažnis yra nuo 10 kHz iki 300 MHz, nes šis diapazonas turi mažiausią mūsų kūno elektromagnetinių bangų sugerties koeficientą ir yra jiems skaidrus, taip pat elektromagnetines bangas. matomasis ir infraraudonųjų spindulių spektras. Matoma raudona šviesa, kurios bangos ilgis yra nuo 630 nm iki 700 nm, prasiskverbia į audinį iki 10 mm gylio, o infraraudonoji šviesa nuo 800 nm iki 1000 nm – iki 40 mm gylio ir giliau, taip pat sukeldama tam tikrą šiluminį poveikį stabdant audiniuose. Norėdami paveikti biologiškai aktyvias zonas odos paviršiuje, galite naudoti radijo bangas, kurių nešiklio dažnis yra iki ~ 50 GHz

rezonansas

Medicinos terminų žodynas

Aiškinamasis gyvosios didžiosios rusų kalbos žodynas, Dal Vladimir

rezonansas

m garsas, dūzgimas, rojus, aidas, palikimas, dūzgimas, sugrįžimas, balsas; balso skambesys, pagal vietą, pagal kambario dydį; garsumas, muzikos instrumento skambumas, pagal jo dizainą.

Fortepijonu, fortepijonu, gusli: denis, denis, senas. lentyna, lenta, palei kurią ištemptos stygos.

Aiškinamasis rusų kalbos žodynas. D.N. Ušakovas

rezonansas

rezonansas, daugiskaita ne, m (iš lot. resonans – suteikiantis Aidas).

Vieno iš dviejų kūnų atsako garsas, suderintas unisonu (fizinis).

Galimybė padidinti garso stiprumą ir trukmę, būdingą patalpoms, kurių vidinis paviršius gali atspindėti garso bangas. Koncertų salėje – geras rezonansas. Kambaryje silpnas rezonansas.

Kūno vibracijos sužadinimas, kurį sukelia kito tokio pat dažnio kūno virpesiai ir perduodami tarp jų esančios tamprios terpės (mechaninės).

Ryšys tarp saviindukcijos ir talpos kintamosios srovės grandinėje, sukeliančioje didžiausius tam tikro dažnio elektromagnetinius virpesius (fizinius, radijo).

Aiškinamasis rusų kalbos žodynas. S.I.Ožegovas, N.Ju.Švedova.

rezonansas

Vieno kūno vibracijų sužadinimas kito tokio paties dažnio virpesiais, taip pat vieno iš dviejų kūnų atsako garsas, suderintas unisonu (ypatingas).

Galimybė sustiprinti garsą, būdinga rezonatoriams arba patalpoms, kurių sienos gerai atspindi garso bangas. R. smuikai.

adj. rezonansinis, -th, -oe (iki 1 ir 2 reikšmių). Rezonansinė eglė (muzikos instrumentams gaminti; speciali).

Naujas aiškinamasis rusų kalbos žodynas, T. F. Efremova.

rezonansas

Vieno kūno virpesių sužadinimas kito tokio paties dažnio virpesiais, taip pat vieno iš dviejų kūnų atsako garsas, suderintas unisonu.

Enciklopedinis žodynas, 1998 m

rezonansas

RESONANSAS (pranc. rezonansas, iš lot. resono – atsakau) – tai staigus pastovios būsenos priverstinių virpesių amplitudės padidėjimas, kai išorinės harmoninės įtakos dažnis artėja prie vieno iš natūralių sistemos virpesių dažnio.

Rezonansas

(prancūziškas rezonansas, iš lotynų kalbos resono ≈ skambu atsakant, atsakau), staigus priverstinių virpesių amplitudės padidėjimas bet kurioje svyravimo sistemoje, atsirandantis, kai periodinio išorinio poveikio dažnis artėja prie tam tikrų nustatytų verčių. pagal pačios sistemos savybes. Paprasčiausiais atvejais R. atsiranda, kai išorinio poveikio dažnis artėja prie vieno iš tų dažnių, kuriais sistemoje atsiranda natūralūs svyravimai, atsirandantys dėl pradinio smūgio. R. reiškinio pobūdis labai priklauso nuo virpesių sistemos savybių. Regeneracija įvyksta paprasčiausiai tais atvejais, kai sistema, kurios parametrai nepriklauso nuo pačios sistemos būsenos (vadinamosios tiesinės sistemos), yra periodiškai veikiamos. Tipines R. ypatybes galima išsiaiškinti nagrinėjant harmoninio veikimo atvejį sistemoje su vienu laisvės laipsniu: pavyzdžiui, masę m, pakabintą ant spyruoklės, veikiant harmoninei jėgai F = F0 coswt ( ryžių. 1), arba elektros grandinė, sudaryta iš nuosekliai sujungto induktyvumo L, talpos C, varžos R ir elektrovaros E šaltinio, besikeičiančio pagal harmoninį dėsnį ( ryžių. 2). Tikslumo dėlei pirmasis iš šių modelių aptariamas toliau, tačiau viskas, kas pasakyta žemiau, gali būti išplėsta ir antrajam modeliui. Tarkime, kad spyruoklė paklūsta Huko dėsniui (ši prielaida būtina, kad sistema būtų tiesinė), t. y., kad spyruoklės jėga, veikianti masę m, lygi kx, kur x ≈ masės poslinkis iš pusiausvyros. padėtis, k ≈ elastingumo koeficientas (dėl paprastumo į gravitaciją neatsižvelgiama). Be to, tegul masė judant patiria aplinkos pasipriešinimą, proporcingą jos greičiui ir trinties koeficientui b, ty lygi k (tai būtina, kad sistema išliktų tiesinė). Tada masės m judėjimo lygtis esant harmoninei išorinei jėgai F turi tokią formą: ═══(

kur F0≈ virpesių amplitudė, w ≈ ciklinis dažnis lygus 2p/T, T ≈ išorinio poveikio periodas, ═≈ masės pagreitis m. Šios lygties sprendimas gali būti pavaizduotas kaip dviejų sprendinių suma. Pirmasis iš šių sprendinių atitinka laisvuosius sistemos virpesius, atsirandančius veikiant pradiniam stūmimui, o antrasis ≈ priverstinius svyravimus. Dėl terpės trinties ir pasipriešinimo natūralūs svyravimai sistemoje visada slopsta, todėl po pakankamo laiko (kuo ilgiau, tuo mažesnis natūralių svyravimų slopinimas) sistemoje liks tik priverstiniai svyravimai. Sprendimas, atitinkantis priverstinius virpesius, turi tokią formą:

ir tgj = . Taigi priverstiniai virpesiai yra harmoniniai svyravimai, kurių dažnis lygus išorinio poveikio dažniui; priverstinių svyravimų amplitudė ir fazė priklauso nuo išorinio poveikio dažnio ir sistemos parametrų ryšio.

Priverstinių virpesių poslinkių amplitudės priklausomybę nuo masės m verčių ir elastingumo k santykio lengviausia atsekti, darant prielaidą, kad m ir k išlieka nepakitę, o išorinio poveikio dažnis keičiasi. Esant labai lėtam veiksmui (w ╝ 0), poslinkio amplitudė x0 »F0/k. Didėjant dažniui w, amplitudė x0 didėja, nes (2) išraiškos vardiklis mažėja. Kai w artėja prie reikšmės ═ (t.y. natūralių svyravimų dažnio vertės su mažu slopinimu), priverstinių virpesių amplitudė pasiekia maksimumą ≈ P Tada, didėjant w, svyravimų amplitudė monotoniškai mažėja w ╝ ¥ linkęs į nulį.

Svyravimų amplitudę per R. galima apytiksliai nustatyti nustačius w = . Tada x0 = F0/bw, t.y. virpesių amplitudė R. metu yra didesnė, tuo mažesnė slopinimas b sistemoje ( ryžių. 3). Priešingai, didėjant sistemos susilpnėjimui, spinduliavimas tampa vis mažiau aštrus, o jei b yra labai didelis, tada spinduliavimas iš viso nustoja būti pastebimas. Energetiniu požiūriu R. paaiškinama tuo, kad tarp išorinės jėgos ir priverstinių virpesių susidaro tokie fazių ryšiai, kurių metu į sistemą patenka didžiausia galia (nes sistemos greitis yra fazėje su išorine jėga ir priverstiniu svyravimu). sukuriamos palankiausios sąlygos priverstiniams virpesiams sužadinti ).

Jei tiesinė sistema yra veikiama periodinio, bet ne harmoninio išorinio poveikio, tai R. atsiras tik tada, kai išorinėje įtakoje yra harmoninių komponentų, kurių dažnis artimas natūraliam sistemos dažniui. Šiuo atveju kiekvienam atskiram komponentui reiškinys vyks taip pat, kaip aptarta aukščiau. Ir jei yra keletas šių harmoninių komponentų, kurių dažniai yra artimi natūraliam sistemos dažniui, tada kiekvienas iš jų sukels rezonansinius reiškinius, o bendras efektas pagal superpozicijos principą bus lygus poveikių sumai. individualios harmoninės įtakos. Jei išoriniame įtakoje nėra harmoninių komponentų, kurių dažniai artimi natūraliam sistemos dažniui, tai R. visai nevyksta. Taigi linijinė sistema reaguoja, „rezonuoja“ tik į harmoningą išorinį poveikį.

Elektrinėse virpesių sistemose, sudarytose iš nuosekliai sujungtos talpos C ir induktyvumo L ( ryžių. 2), R. yra tai, kad kai išorinio EMF dažniai priartėja prie svyruojančios sistemos natūralaus dažnio, ritės EMF amplitudės ir kondensatoriaus įtampa atskirai pasirodo daug didesnės nei sukurto EMF amplitudė. pagal šaltinį, tačiau jie yra vienodo dydžio ir priešingos fazės. Jei harmoninis EMF veikia grandinę, susidedančią iš lygiagrečiai sujungtų talpos ir induktyvumo ( ryžių. 4), yra ypatingas R. (antirezonansinis) atvejis. Išorinio emf dažniui artėjant prie LC grandinės natūralaus dažnio, grandinėje nepadidėja priverstinių virpesių amplitudė, o, priešingai, smarkiai sumažėja srovės amplitudė išorinėje grandinėje. grandinės maitinimas. Elektrotechnikoje šis reiškinys vadinamas R. srovėmis arba lygiagrečiomis R. Šis reiškinys paaiškinamas tuo, kad esant išorinio poveikio dažniui, artimam natūraliam grandinės dažniui, pasisuka abiejų lygiagrečių šakų (talpinės ir indukcinės) reaktyvumas. turi būti vienodos vertės, todėl srautas abiejose grandinės atšakose yra maždaug vienodos amplitudės, bet beveik priešingos fazės. Dėl to srovės amplitudė išorinėje grandinėje (lygi atskirų šakų srovių algebrinei sumai) yra daug mažesnė už srovės amplitudę atskirose šakose, kurios, esant lygiagrečiai, pasiekti didžiausią vertę. Lygiagretusis R., kaip ir nuoseklusis R., išreiškiamas tuo aštriau, tuo mažesnė R. grandinės atšakų aktyvioji varža Nuosekliosios ir lygiagrečios R. atitinkamai vadinamos įtampa R. ir srove R..

Linijinėje sistemoje su dviem laisvės laipsniais, ypač dviejose sujungtose sistemose (pavyzdžiui, dviejose sujungtose elektros grandinėse; ryžių. 5), R. reiškinys išlaiko pirmiau nurodytus pagrindinius požymius. Tačiau kadangi sistemoje su dviem laisvės laipsniais natūralūs virpesiai gali vykti dviem skirtingais dažniais (vadinamieji normalieji dažniai, žr. Normalieji virpesiai), tai R. atsiranda tada, kai harmoninio išorinio poveikio dažnis sutampa ir su vienu, ir su kitą įprastu sistemos dažniu. Todėl, jei normalūs sistemos dažniai nėra labai arti vienas kito, tada, sklandžiai keičiantis išorinio poveikio dažniui, stebimos dvi didžiausios priverstinių virpesių amplitudės ( ryžių. 6). Bet jei normalūs sistemos dažniai yra arti vienas kito, o slopinimas sistemoje yra pakankamai didelis, todėl R. kiekviename iš normalių dažnių yra „nuobodu“, gali atsitikti taip, kad abu maksimumai susilieja. Šiuo atveju sistemos su dviem laisvės laipsniais R. kreivė praranda „dvigubą kauburėlį“ ir savo išvaizda tik šiek tiek skiriasi nuo R. kreivės tiesiniam kontūrui su vienu laisvės laipsniu. Taigi sistemoje su dviem laisvės laipsniais R kreivės forma priklauso ne tik nuo kontūro slopinimo (kaip sistemos su vienu laisvės laipsniu), bet ir nuo ryšio tarp kontūrai.

Susietose sistemose taip pat yra reiškinys, kuris tam tikru mastu yra panašus į antirezonanso reiškinį sistemoje su vienu laisvės laipsniu. Jei dvi prijungtos grandinės su skirtingais natūraliais dažniais, sureguliuokite antrinę grandinę L2C2 pagal išorinės emf, esančios pirminėje grandinėje L1C1, dažnį ( ryžių. 5), tada srovės stipris pirminėje grandinėje smarkiai krenta ir kuo staigesnis, tuo mažesnis grandinių slopinimas. Šis reiškinys paaiškinamas tuo, kad kai antrinė grandinė yra suderinta su išorinio EMF dažniu, šioje grandinėje atsiranda būtent tokia srovė, kuri pirminėje grandinėje indukuoja indukcinį EMF, maždaug lygų išorinei emf amplitude ir priešinga. į jį fazėje.

Linijinėse sistemose su daugybe laisvės laipsnių ir nuolatinėse sistemose valdymas išlaiko tas pačias pagrindines savybes kaip ir dviejų laisvės laipsnių sistemose. Tačiau šiuo atveju, skirtingai nei sistemos su vienu laisvės laipsniu, išorinės įtakos pasiskirstymas pagal atskiras koordinates vaidina svarbų vaidmenį. Šiuo atveju galimi tokie ypatingi išorinio poveikio pasiskirstymo atvejai, kai, nepaisant išorinio poveikio dažnio sutapimo su vienu iš normaliųjų sistemos dažnių, R. vis tiek neįvyksta. Energetiniu požiūriu tai paaiškinama tuo, kad tarp išorinės jėgos ir priverstinių virpesių susidaro tokie fazių ryšiai, kuriuose sistemai iš žadinimo šaltinio tiekiama galia išilgai vienos koordinatės yra lygi sistemos suteiktai galiai. į šaltinį išilgai kitos koordinatės. To pavyzdys yra priverstinių virpesių sužadinimas stygoje, kai išorinė jėga, kurios dažnis sutampa su vienu iš normalių stygos dažnių, veikia taške, kuris atitinka tam tikros normalios vibracijos greičio mazgą (pavyzdžiui, pačiame stygos gale veikiama jėga, kurios dažnis sutampa su pagrindiniu stygos tonu). Esant tokioms sąlygoms (dėl to, kad išorinė jėga veikia fiksuotą stygos tašką), ši jėga neatlieka jokio darbo, energija iš išorinės jėgos šaltinio nepatenka į sistemą ir nėra pastebimo stygos sužadinimo. atsiranda stygų svyravimai, ty nepastebima jokios vibracijos.

R. virpesių sistemose, kurių parametrai priklauso nuo sistemos būsenos, tai yra, netiesinėse sistemose, turi sudėtingesnį pobūdį nei tiesinėse sistemose. R. kreivės netiesinėse sistemose gali tapti smarkiai asimetriškos, o R. reiškinys gali būti stebimas esant skirtingiems sistemos įtakos dažnių ir natūralių mažų virpesių dažnių santykiams (vadinamiesiems trupmeniniams, kartotiniams ir deriniams R .). R. pavyzdys netiesinėse sistemose yra vadinamasis. ferorezonansas, t. y. rezonansas elektros grandinėje, kurioje yra induktyvumas su feromagnetine šerdimi, arba feromagnetinis rezonansas, kuris yra reiškinys, susijęs su elementariųjų (atominių) medžiagos magnetų reakcija, kai veikia aukšto dažnio magnetinis laukas (žr. Radiospektroskopija) .

Jei dėl išorinio poveikio periodiškai keičiasi svyruojančios sistemos energijai imlūs parametrai (pavyzdžiui, elektros grandinės talpa), tai esant tam tikriems parametro kitimo dažnių ir sistemos laisvųjų virpesių natūralaus dažnio santykiams. , galimas parametrinis virpesių sužadinimas arba parametrinis R.

R. labai dažnai stebimas gamtoje ir atlieka didžiulį vaidmenį technologijose. Dauguma konstrukcijų ir mašinų gali atlikti savo vibracijas, todėl periodinis išorinis poveikis gali sukelti jų vibraciją; pvz., tilto judėjimas veikiant periodiniams smūgiams, kai traukinys važiuoja išilgai bėgių jungčių, statinio pamato ar pačios mašinos judėjimas veikiant ne visiškai subalansuotoms besisukančioms mašinų dalims ir pan. Yra žinomi atvejai, kai ištisi laivai pradėjo judėti esant tam tikram sraigto apsisukimų skaičiui Visais atvejais R. lemia staigų visos konstrukcijos priverstinių virpesių amplitudės padidėjimą ir netgi gali sukelti konstrukcijos sunaikinimą. Tai žalingas R. vaidmuo, o jam pašalinti parenkamos tokios sistemos savybės, kad jos normalūs dažniai būtų toli nuo galimų išorinės įtakos dažnių arba viena ar kita forma būtų panaudotas antirezonanso reiškinys. (naudojami vadinamieji vibracijos slopintuvai, arba slopintuvai). Kitais atvejais radijas vaidina teigiamą vaidmenį, pavyzdžiui: radijo inžinerijoje radijas yra kone vienintelis būdas, leidžiantis atskirti vienos (geidžiamos) radijo stoties signalus nuo visų kitų (trukdančių) stočių signalų.

Lit.: Strelkov S.P., Įvadas į virpesių teoriją, 2 leidimas, M., 1964; Gorelik G.S., Virpesiai ir bangos, Įvadas į akustiką, radiofiziką ir optiką, 2 leidimas. M., 1959 m.

Vikipedija

Rezonansas

Rezonansas- reiškinys, kai priverstinių svyravimų amplitudė turi maksimumą esant tam tikrai varomosios jėgos dažnio vertei. Dažnai ši vertė yra artima natūralių virpesių dažniui, iš tikrųjų ji gali sutapti, tačiau tai ne visada būna ir nėra rezonanso priežastis.

Dėl rezonanso tam tikru varomosios jėgos dažniu svyravimo sistema pasirodo ypač jautri šios jėgos veikimui. Reagavimo laipsnis virpesių teorijoje apibūdinamas kiekiu, vadinamu kokybės veiksniu. Rezonanso pagalba galima išskirti ir/ar sustiprinti net labai silpnus periodinius svyravimus.

Pirmą kartą rezonanso reiškinį aprašė Galilėjus Galilėjus 1602 m. darbuose, skirtuose švytuoklių ir muzikinių stygų tyrinėjimui.

Žodžio rezonansas vartojimo literatūroje pavyzdžiai.

Visatos nestabilumas gali sužadinti šalia esančių siužetinių linijų savaiminius virpesius, kurie kyla rezonansas, tada sistema žlunga ir.

Ten jis tęsė savo darbą tyrinėdamas fizikinius reiškinius, moksle žinomus kaip Saebeck ir Peltier efektai, dvigubos fazės pjezoelektros sąlygomis. rezonansas, kurį jis atrado studijuodamas magistrantūrą ir išsamiai aprašė savo daktaro disertacijoje.

Jei nuo rezonansas Jei pastatas sugrius, ši penkių smūgių eisena gali sunaikinti Style'ą.

Akcijų rinkos žlugimas iš karto turėjo tarptautinį poveikį rezonansas: Per kelias dienas dauguma Europos rinkų, įskaitant paprastai atsparią Šveicarijos rinką, patyrė dar didesnių nuostolių nei Volstritas.

Konstrukcijoje knibždėte knibžda elektrikų, kurie stebi, kaip mechanikai iš vidaus ant blizgančių bokšto sienų purškia laidžiojo pluošto sluoksnį, montuoja izoliacinius vamzdelius, bangolaidžius, dažnio keitiklius, šviesos srauto matuoklius, optinių ryšių įrangą, židinio plokštumos lokatorius, neutronų aktyvavimą. strypai, Mössbauer absorberiai, daugiakanaliai impulsų amplitudės analizatoriai, branduoliniai stiprintuvai, įtampos keitikliai, kriostatai, impulsų kartotuvai, pasipriešinimo tilteliai, optinės prizmės, sukimo testeriai, visų rūšių jutikliai, demagnetizatoriai, kolimatoriai, magnetiniai elementai rezonansas, termoporos stiprintuvai, reflektorių greitintuvai, protonų saugojimo įrenginiai ir daug, daug daugiau, griežtai laikantis plano, esančio kompiuterio atmintyje ir kiekvienam įrenginiui įtraukiant aukšto numerį ir koordinates blokinėje diagramoje.

Specialios spinduliuotės, prasiskverbiančios į vonias, sukelia rezonansas deuterio atomų ir kūno mikrostruktūrų virpesiai, užtikrinantys visų organizmo funkcijų išsaugojimą.

Tikiu, kad šios knygos ir toliau ves mus paslaptingai rezonansas su Klossowskio darbais – dar vienas svarbus ir išskirtinis vardas.

Iš atrasto agento jokios naudos, tačiau numatoma daug kliūčių, ir lengviau jo atsikratyti, jei tik išvengsite galimų kaltinančių pokalbių su plačiąja visuomene. rezonansas.

Dieviška dovana – gilus ir galingas protas, kurio buvimo suvokimas atėjo jaunystėje, apdovanotas dvasinio vadovavimo genialumu, rezonansas su kuriuo atsidūrė visas pasaulis, ir meno genijus, kuriam turbūt net nerandi žodžių apibūdinti - neprilygstama, o kartu - išorinė kasdienė gerovė, talentinga ir verta šeima, gausi - ir visa tai yra retas didingas, išsamus ir šiuo požiūriu yra darnus.

Įsipainiojusi į laidų tinklą, tarsi smeigtukas palaiduose moters plaukuose, nauja paramagnetinė instaliacija ritmingai siūbavo vėjyje. rezonansas.

Copwillem ir kiti akustiniai elektroniniai ir branduoliniai magnetiniai rezonansus dabar buvo aptikta daugelyje kristalų, kuriuose yra paramagnetinių priemaišų.

Priartėjimas prie laivagalio mokytojo, užimančio aukščiausią poziciją, ir teisingas užbaigtas rezonansas naudingoje antroje pozicijoje daro šią poziciją gana laimingą.

Žinoma, santykiai su Michailu, kaip ir visi poligamiški seksualiniai troškimai, buvo rezonansas susitikimai praeitame gyvenime su skirtingais asmenimis, pasiklydę ir vėl susitikę dabartinėje realybėje.

Netgi dabar besibaigiančios mano knygos personažas pasikeitė dėl žavingo nuotykio bandant nukreipti lavos srautą: žavios techninės detalės, didžiulis socialinis rezonansasši operacija, pagaliau, neįtikėtinas susidomėjimas, kurį šis projektas sukėlė man asmeniškai, visa tai niekur nedingo per pastaruosius penkis mėnesius, kol rašiau antrąją knygos pusę ir apie ką anksčiau norėjau pakalbėti knygoje. paskutiniai šeši skyriai ištirpo už melsvos miglos, besiriečiančios virš lavos srautų.

Kilnaus gręžėjo troškimas pasidarė toks triukšmingas rezonansas, kad buvo nuspręsta surengti viešą jos darbo laimėjimų demonstravimą.

Rezonansas yra staigus priverstinių virpesių amplitudės padidėjimas, atsirandantis, kai išorinio poveikio dažnis artėja prie tam tikrų verčių (rezonanso dažnių), nustatytų pagal sistemos savybes. Amplitudės padidėjimas yra tik rezonanso pasekmė, ir priežastis – išorinio (jaudinančio) dažnio sutapimas su vidiniu (natūraliu) virpesių sistemos dažniu. Naudojant rezonanso fenomeną, galima išskirti ir/ar sustiprinti net labai silpnus periodinius svyravimus. Rezonansas yra reiškinys, kai tam tikru varomosios jėgos dažniu svyravimo sistema ypač reaguoja į šios jėgos veikimą.

Kiekviena mechaninė elastinė sistema turi savo vibracijos dažnį. Jei kokia nors jėga išmuša šią sistemą iš pusiausvyros ir tada nustoja veikti, sistema kurį laiką svyruos aplink savo pusiausvyros padėtį. Šių virpesių dažnis vadinamas natūraliu sistemos dažniu. Jo slopinimo greitis priklauso nuo tamprių savybių ir masės, nuo trinties jėgų ir nepriklauso nuo jėgos, sukėlusios vibracijas.

Jei jėga, išvedanti iš pusiausvyros mechaninę sistemą, pasikeičia dažniu, lygiu svyravimų savaiminio dažnio dažniui, tai vieno periodo deformacija bus padengta kito periodo deformacija ir sistema svyruos nuolat. - didėjanti amplitudė, teoriškai iki begalybės. Natūralu, kad konstrukcija neatlaikys tokios vis stiprėjančios deformacijos ir sugrius.

Natūralių svyravimų dažnio sutapimas su elektrodinaminės jėgos kitimo dažniu vadinamas mechaninis rezonansas.

Visiškas rezonansas stebimas, kai jėgos svyravimų dažnis tiksliai sutampa su natūralių konstrukcijos virpesių dažniu ir lygiomis teigiamomis ir neigiamomis amplitudėmis, dalinis rezonansas – kai dažniai nevisiškai sutampa ir nelygios amplitudės.

Kad išvengtumėte kailio rezonanso būtina, kad konstrukcijos natūralių virpesių dažnis skirtųsi nuo elektrodinaminės jėgos kitimo dažnio. Geriau, kai natūralių virpesių dažnis yra mažesnis už jėgos kitimo dažnį. Reikiamo natūralių svyravimų dažnio parinkimas gali būti atliekamas įvairiais būdais. Padangoms, pavyzdžiui, keičiant laisvojo tarpatramio ilgį

Kada, kai elektros jėgos kintamos dedamosios dažnis artimas natūraliam mechaninių virpesių dažniui, net esant santykinai mažoms jėgoms, galimas aparato sunaikinimas dėl rezonanso reiškinių.

EDF veikiamos padangos atlieka priverstinę vibraciją stovinčių bangų pavidalu. Jei laisvųjų virpesių dažnis yra didesnis nei 200 Hz, tada jėgos apskaičiuojamos statiniam režimui neatsižvelgiant į rezonansą.

Jei projektuojant padangos laisvųjų vibracijų dažnis, jie stengiasi atmesti rezonanso galimybę, pasirinkdami padangos laisvojo tarpatramio ilgį.

Lankstus padangų montavimas sumažina natūralų mechaninių virpesių dažnį. EDF energija iš dalies sunaudojama srovę nešančių dalių deformacijai, o iš dalies jų ir susijusių lanksčių tvirtinimo detalių perkėlimui. Tuo pačiu kailis. Sumažėja padangos medžiagos įtempimai