Rezonans emocjonalny. Zjawisko rezonansu i jego konsekwencje

Zjawisko rezonansu układów oscylacyjnych znane jest każdemu z zajęć szkolnych
w fizyce. Weźmy jako przykład dwa kamertony. Wzbudzamy jeden kamerton częstotliwością 500 Hz i doprowadzamy go do innego kamertonu o tej samej częstotliwości własnej 500 Hz. Co się stanie? On zabrzmi. Z takim samym powodzeniem rezonans interakcji może dotyczyć całego życia na Ziemi - jest to osoba, zwierzę, świat roślin.

Rezonans (fr. rezonans, z łac. resono - odpowiadam) to zjawisko gwałtownego wzrostu amplitudy wymuszonych oscylacji, które występuje, gdy częstotliwość wpływu zewnętrznego zbliża się do pewnych wartości (częstotliwości rezonansowych) określonych przez właściwości systemu. Wzrost amplitudy jest jedynie konsekwencją rezonansu, a przyczyną jest zbieżność częstotliwości zewnętrznej (wzbudzającej) z częstotliwością wewnętrzną (naturalną) układu oscylacyjnego. Za pomocą zjawiska rezonansu można wyizolować i/lub wzmocnić nawet bardzo słabe oscylacje okresowe. Rezonans jest zjawiskiem polegającym na tym, że przy określonej częstotliwości siły napędowej układ oscylacyjny jest szczególnie wrażliwy na działanie tej siły. Stopień responsywności w teorii oscylacji jest opisany wielkością zwaną współczynnikiem jakości. Zjawisko rezonansu zostało po raz pierwszy opisane przez Galileo Galilei w 1602 roku w pracach poświęconych badaniu wahadeł i strun muzycznych.

(Materiał z Wikipedii - wolnej encyklopedii)

Rezonans jest głównym sposobem przekazywania emocji od osoby do osoby.

Tak rezonans jest opisany w Wikipedii. Dlaczego empata lub medium miałby wiedzieć o rezonansie? Dla psychicznego pracując z przepływami energii, uczuciami, emocjami, zjawisko to może być użyte jako narzędzie. Rezonans jest zjawiskiem fizycznym i inne manifestacje bioenergetyczne, takie jak dźwięk. Dźwięk jest też swego rodzaju polem, a raczej jego wibracją, wypełnia wszystko wokół siebie, gdzie może przeniknąć. Uczucia i emocje są normalnym polem i podlegają prawom fizycznym.

Na przykład, aby wzmocnić uczucie-emocję, wystarczy znaleźć inną osobę z podobną emocją lub wzbudzić ją w innej osobie. Jak więcej ludzi są razem w jednej emocji, tym silniejsza się ona staje. Jeśli zwiększysz liczbę osób z jedną emocją, to w pewnym momencie pochłonie ona osobowości ludzi i ludzie tracą kontrolę. Tłum kibiców na stadionie, wiece, po prostu spotkania podobnie myślących ludzi, nabożeństwa— oto kilka przykładów efektu rezonansu w kategoriach emocjonalnych.

Jak niebezpieczna jest pod tym względem telewizja.

Napisałem wyżej: - im więcej ludzi jest razem w jednej emocji, tym jest ona silniejsza. A teraz wyobraź sobie, że istnieje jakiś przekaz, albo film fabularny, który nie pozostawia ludzi obojętnymi. To jest to samo medytacja grupowa, to jest ma ogromną moc oddziaływania na powszechną świadomość mieszkańców miasta, kraju, planety. Wszystko zależy od tego, ile osób ogląda ten produkt. Jeśli ktoś lub coś zostanie potępione w telewizji, nie ma znaczenia, czy jest to zasłużone, czy nie, i wszyscy widzowie doświadczają oburzenia, to nie będzie nic dobrego dla tego, o którym się mówi.

Ale jeśli na przykład jest film fabularny, to najczęściej są postacie fikcyjne, to znaczy nie ma się czym szczególnie denerwować, nikomu nie szkodzi. Ale to nie takie proste. Jeśli dana osoba doświadcza negatywnych emocji, niszczy siebie, ale wyobraź sobie, co się stanie, jeśli weźmiesz pod uwagę rezonans wszystkich widzów w tym momencie. Dla takich rzeczy odległość nie jest przeszkodą. Okazało się grupowa medytacja nad samozniszczeniem. Dlatego jeśli oglądasz programy lub filmy w telewizji, to tylko te, które powodują pozytywne. Ale nawet tutaj nie wszystko jest proste, energia uwalniana przez człowieka nie pozostaje dla niego osobiście, jest odbierana przez pewne egregory.

Przeprowadź eksperyment lub po prostu przypomnij sobie, czy coś podobnego już Ci się w życiu przytrafiło. Obejrzyj film na jednym z centralnych kanałów, w godzinach szczytu, kiedy dużo ludzi ogląda telewizję, a po chwili obejrzyj ten sam film w internecie lub tylko z płyty, że tak powiem, sam i zauważ, że emocje, kiedy które oglądasz sam z płyty DVD, są znacznie mniej jaśniejsze niż oglądane na centralnym kanale telewizyjnym, gdy w tym samym czasie oglądają go tysiące osób.

Przejawy rezonansu w życiu codziennym.

Jeśli myślisz, że możesz nie spotkać się z oddźwiękiem w życiu, ponieważ nie jesteś fanem i generalnie unikasz zgromadzeń ludzi, jesteś w błędzie.

Kilka przykładów.

• Przyjaźń. Przyjaciel, dziewczyna - to rezonans poziomu świadomości, zainteresowań.
• Miłość. Miłość jest rezonansem uczuć zewnętrzna i wewnętrzna zgodność obu uczestników z Twoimi ideałami.
• Miłość jest jednostronna i nieodwzajemniona. To też jest rezonans, ale rezonans nie jest już z osobą, ale z obrazem osoby stworzonym przez jego własny umysł.. A obiekt zakochania jest jak obraz, który żyje w podświadomości kochanka.
• Dyskusja. Rezonans zbieżnych poglądów, opinii na temat wydarzenia, rzeczy, osoby.
• Współczucie, współczucie. Dostrajanie się z osobą, świadome wejście w rezonans z osobą. To działanie następuje celowo lub z przyzwyczajenia, automatycznie, jeśli Twoim zdaniem te przejawy są prawidłowe.
• Złość, gniew. To są silne wybuchy emocjonalne. Większość ludzi łatwo wchodzi w te emocje, niemal natychmiast, ponieważ są one zwyczajne, naturalne dla naszego niskowibracyjnego świata.
• Strach. Lęk grupowy jest również ulubioną rozrywką wielu ludzi. Powaga jest ukrytą manifestacją strachu, ta gra jest jedną z ulubionych osób.

Masz wybór, aby nie rezonować.

Brak rezonansu oznacza pozostanie neutralnym w odniesieniu do emocji, światopoglądu, przekonań podzielanych przez grupę ludzi. Osoba, która rozumie i rozpoznaje zjawisko rezonansu, może wysiłkiem woli lub z wyboru nie uczestniczyć w rezonansie. Dla medium, a zwłaszcza dla empatów, jest to bardzo ważne zrozumienie. Tak, wzmocnione emocje, wielokrotnie bardziej olśniewające, to nieprzyjemne, ale zdając sobie sprawę, że możesz nie rezonować, możesz nie stracić rozumu. Po prostu traktuj ludzi, którzy rezonują, jakby byli odurzeni. Rozumiesz to osoba pod wpływem alkoholu nie jest całkiem odpowiednia, wystarczy poczekać, aż osoba wytrzeźwieje, a wtedy stanie się normalny.

W praktykach energetycznych rezonans jest często używany w medytacjach grupowych. Tak, Medytacja grupowa ma znacznie większy efekt niż sama medytacja, pod warunkiem, że wszyscy uczestnicy są w przybliżeniu na tym samym poziomie i nastroju duchowym. Ale nie wolno nam zapominać, że w każdym emocjonalnym, energetycznym promieniowaniu, szczególnie silnym, rezonansowym, zawarte jest prawo równoważenia karmicznego. Może to wyglądać na wybuch emocjonalny, częściej objawiający się negatywnymi emocjami u większości uczestników grupowej medytacji. Zwykle dzieje się to następnego dnia, chociaż może to potrwać kilka godzin. Niektórzy nazywają to zjawisko oczyszczaniem. Ale to tylko zapłata za zniekształcenia wprowadzane w przestrzeń wszechświata podczas medytacji. Oczyszczanie odbywało się podczas medytacji, dzięki wzmocnieniu przepływów energii.

Słyszeliście, że oddział żołnierzy przechodzący przez most musi się zatrzymać? Żołnierze, którzy wcześniej szli krokiem, przestają to robić i zaczynają iść wolnym tempem.

Taki rozkaz dowódcy wydają wcale nie po to, by dać żołnierzom możliwość podziwiania miejscowych piękności. Odbywa się to tak, aby żołnierze nie zniszczyli mostu. Jaki jest tu związek? Bardzo prosta. Aby to zrozumieć, trzeba znać zjawisko rezonansu.

Na czym polega zjawisko rezonansu: częstotliwość oscylacji

Aby łatwiej zrozumieć, czym jest rezonans, pamiętaj o tak prostej i przyjemnej zabawie, jak jazda na wiszącej huśtawce. Jedna osoba siedzi na nich, a druga huśta się.

A stosując bardzo małe siły, nawet dziecko może bardzo mocno ukołysać dorosłego. Jak on to osiąga? Częstotliwość jego kołysania pokrywa się z częstotliwością kołysania, dochodzi do rezonansu i amplituda kołysania znacznie wzrasta. Coś takiego. Ale najpierw najważniejsze.

Częstotliwość oscylacji to liczba drgań w ciągu jednej sekundy. W tym przypadku mierzy się go nie w czasach, ale w hercach (1 Hz). Oznacza to, że częstotliwość oscylacji 50 herców oznacza, że ​​ciało wykonuje 50 oscylacji na sekundę.

W przypadku oscylacji wymuszonych zawsze występuje samooscylujące (lub w naszym przypadku oscylujące) ciało i siła napędowa. Tak więc ta trzecia siła działa z określoną częstotliwością na ciało.

A jeśli jego częstotliwość jest bardzo różna od częstotliwości oscylacji samego ciała, wówczas siła zewnętrzna będzie słabo wspomagać ciało w oscylacji lub, mówiąc naukowo, słabo wzmacniać jego wibracje.

Na przykład, jeśli spróbujesz rozhuśtać osobę na huśtawce, popychając ją w momencie, gdy leci na ciebie, możesz odbić ręce, zrzucić osobę, ale jest mało prawdopodobne, abyś ją dużo kołysał.

Ale jeśli machasz nim, popychając w kierunku ruchu, potrzebujesz bardzo niewielkiego wysiłku, aby osiągnąć wynik. To jest to zbieżność częstotliwości lub rezonans oscylacyjny. Jednocześnie ich amplituda znacznie wzrasta.

Przykłady drgań rezonansowych: korzyści i szkody

Podobnie, podczas huśtania się na desce, łatwiej i efektywniej jest odbić się stopami od podłoża, gdy huśtawka jest już w górze, a nie w fazie opadania.

Z tego samego powodu samochód, który utknął w dziurze, jest stopniowo kołysany i wypychany do przodu w momentach, gdy sam porusza się do przodu. Tak znacząco zwiększ jego bezwładność, zwiększając amplitudę oscylacji.

Można podać wiele podobnych przykładów, które pokazują, że w praktyce bardzo często wykorzystujemy zjawisko rezonansu, tyle że robimy to intuicyjnie, nie zdając sobie sprawy, że stosujemy prawa fizyki.

Przydatność zjawiska rezonansu została omówiona powyżej. Jednak rezonans może być szkodliwy. Czasami wynikający z tego wzrost amplitudy oscylacji może być bardzo szkodliwy. W szczególności rozmawialiśmy o kompanii żołnierzy na moście.

W historii było więc kilka przypadków, kiedy pod stopami żołnierzy mosty faktycznie się zawaliły i wpadły do ​​​​wody. Ostatni z nich miał miejsce około sto lat temu w Petersburgu. W takich przypadkach częstotliwość uderzeń żołnierskich butów zbiegła się z częstotliwością drgań mostu i most się zawalił.

W naszym życiu ma miejsce wiele niesamowitych, a czasem niezrozumiałych zjawisk. Jednak wyjaśnienie wielu z nich może być dość proste, ale nie od razu oczywiste. Na przykład jedną z ulubionych zabaw dzieci jest huśtanie się. Wydawałoby się, że wszystko jest tutaj skomplikowane - wszystko jest jasne i zrozumiałe. Ale czy zastanawiałeś się kiedyś, dlaczego, jeśli prawidłowo zachowujesz się na huśtawce, huśtawka staje się coraz większa? Chodzi o to, że musisz działać ściśle w określonych momentach iw określonym kierunku, w przeciwnym razie wynikiem akcji może nie być kołysanie, ale całkowite zatrzymanie huśtawki. Aby temu zapobiec, konieczne jest, aby częstotliwość wpływu zewnętrznego pokrywała się z częstotliwością oscylacji samego wymachu, w którym to przypadku rozpiętość wymachu wzrośnie. Zjawisko to nazywa się rezonansem. Spróbujmy dowiedzieć się, czym jest rezonans, gdzie występuje w naszym życiu i co warto wiedzieć o tym zjawisku.

Z punktu widzenia fizyki „rezonans” to gwałtowny wzrost amplitudy oscylacji wymuszonych, gdy częstotliwość drgań własnych układu oscylacyjnego pokrywa się z częstotliwością zewnętrznej siły napędowej. To poprostu manifestacja zewnętrzna rezonans. Powodem wewnętrznym jest to, że wzrost amplitudy oscylacji wskazuje na wzrost energii układu oscylacyjnego. Może się to zdarzyć tylko wtedy, gdy układ fizyczny energia jest przekazywana z zewnątrz zgodnie z prawem zachowania i zmiany energii. Dlatego siła zewnętrzna musi pozytywna praca, zwiększając energię układu. Jest to możliwe tylko wtedy, gdy siła zewnętrzna zmienia się okresowo z częstotliwością równą częstotliwości własnej układu oscylacyjnego. Najprostszą opcją jest opcja swing, którą już opisaliśmy, a która występuje we wszystkich systemach i urządzeniach wahadłowych. Ale to nie jedyny przypadek zastosowania efektu rezonansu przez człowieka.

Rezonans, jak każde inne zjawisko fizyczne, ma zarówno pozytywne, jak i negatywne konsekwencje. Wśród pozytywów można wyróżnić wykorzystanie rezonansu w instrumentach muzycznych. Specjalny kształt skrzypiec, wiolonczeli, kontrabasu, gitary przyczynia się do rezonansu stojącego fale dźwiękowe wewnątrz korpusu instrumentu, który składa się na harmonijkę ustną, a instrument muzyczny daje melomanom niezwykły dźwięk. Znani mistrzowie instrumenty muzyczne, tacy jak Nicolo Amati, Antonio Stradivari i Andrea Guarneri, poprawili formę, wyselekcjonowali rzadkie rasy drewna i wykonał specjalny lakier w celu wzmocnienia efektu rezonansu, przy jednoczesnym zachowaniu miękkości i delikatności barwy. Dlatego każdy taki instrument ma swoje specjalne, niepowtarzalne brzmienie.

Ponadto znana jest metoda niszczenia rezonansowego podczas kruszenia i mielenia. skały i materiały. Dzieje się tak. Gdy kruszony materiał porusza się z przyspieszeniem, siły bezwładności spowodują naprężenia i odkształcenia, które okresowo zmieniają swój znak – tzw. drgania wymuszone. Zbieżność odpowiednich częstotliwości spowoduje rezonans, a siły tarcia i oporu powietrza powstrzymają wzrost amplitudy oscylacji, jednak wciąż może ona osiągnąć wartość znacznie większą niż odkształcenie przy niezmiennych przyspieszeniach podpisać. Rezonans sprawi, że kruszenie i mielenie skał i materiałów będzie znacznie wydajniejsze. Rezonans odgrywa tę samą rolę podczas wiercenia otworów w betonowych ścianach za pomocą wiertarki elektrycznej z wiertarką udarową.

Zjawisko rezonansu wykorzystujemy również w różnych urządzeniach wykorzystujących fale radiowe, takich jak telewizory, radia, Telefony komórkowe i tak dalej. Sygnał radiowy lub telewizyjny nadawany przez stację nadawczą ma bardzo małą amplitudę. Dlatego, aby zobaczyć obraz lub usłyszeć dźwięk, należy je wzmocnić i jednocześnie zredukować poziom szumów. Osiąga się to poprzez zjawisko rezonansu. Aby to zrobić, musisz dostroić częstotliwość własną odbiornika, który jest w zasadzie elektromagnetycznym obwodem oscylacyjnym, do częstotliwości stacji nadawczej. Jeśli częstotliwości się zbiegną, nastąpi rezonans, a amplituda sygnału radiowego lub telewizyjnego znacznie wzrośnie, a towarzyszący mu szum pozostanie praktycznie niezmieniony. Zapewni to wystarczająco wysoką jakość transmisji.

Jeden z rodzajów rezonansu magnetycznego, elektronowy rezonans paramagnetyczny, odkryty w 1944 roku przez rosyjskiego fizyka E.K. Zavoisky, jest używany w badaniu struktury krystalicznej pierwiastków, chemii żywych komórek, wiązań chemicznych w substancjach itp. Elektrony w substancjach zachowują się jak mikroskopijne magnesy. W różnych substancjach są one przestawiane na różne sposoby, jeśli substancja jest umieszczana w stałym zewnętrznym polu magnetycznym i wystawiana na działanie pola o częstotliwości radiowej. Powrotowi elektronów do pierwotnej orientacji towarzyszy sygnał o częstotliwości radiowej, który niesie informacje o właściwościach elektronów i ich otoczeniu. Ta metoda jest jednym z rodzajów spektroskopii.

Pomimo wszystkich zalet, które można uzyskać za pomocą rezonansu, nie należy zapominać o niebezpieczeństwie, jakie może on przynieść. Trzęsienia ziemi czy fale sejsmiczne, a także działanie urządzeń technicznych o silnych wibracjach mogą powodować zniszczenie części budynków lub nawet całych budynków. Ponadto trzęsienia ziemi mogą prowadzić do powstania ogromnych fal rezonansowych - tsunami o bardzo dużej sile niszczącej.

Rezonans może również spowodować zniszczenie mostów. Istnieje wersja, że ​​​​jeden z drewnianych mostów w Petersburgu (obecnie jest wykonany z kamienia) został rzeczywiście zniszczony przez jednostkę wojskową. Jak donosiły ówczesne gazety, oddział poruszał się na koniach, które następnie trzeba było wyciągać z wody. Oczywiście konie gwardzistów poruszały się w szyku, a nie przypadkowo. Kolejny most – Tacoma – most wiszący przez Tacoma-Narrows w Stanach Zjednoczonych został zniszczony 7 listopada 1940 roku. Przyczyną zawalenia się przęsła środkowego był wiatr wiejący z prędkością około 65 km/h.

W naszych czasach wibracje rezonansowe wywołane przez wiatr prawie spowodowały zawalenie się mostu Wołgograd, obecnie nieoficjalnie zwanego „Tańczącym Mostem”. 20 maja 2010 r. wiatr i fale wstrząsnęły nim do tego stopnia, że ​​musiały zostać zamknięte. W tym samym czasie dał się słyszeć ogłuszający grzechot wielotonowych metalowych konstrukcji. Nawierzchnia mostu przez Wołgę przez godzinę wyglądała jak rozwinięty na wietrze sztandar. Według naocznych świadków fale betonowe miały około metra wysokości. Kiedy most „tańczył”, jechało po nim kilkadziesiąt samochodów. Na szczęście most stał i nikomu nic się nie stało.

Rezonans jest zatem bardzo skutecznym narzędziem do rozwiązywania wielu praktycznych problemów, ale jednocześnie może spowodować poważne szkody, uszczerbek na zdrowiu i inne negatywne konsekwencje.

Matwiejewa E.V., nauczycielka fizyki

Szkoła GBOU nr 2095 „Dzielnica Pokrovsky”

Definicja pojęcia rezonansu (odpowiedzi) w fizyce jest przypisana specjalnym technikom, którzy mają wykresy statystyczne, które często napotykają to zjawisko. Obecnie rezonans jest reakcją selektywną częstotliwościowo, w której układ wibracyjny lub gwałtowny wzrost siły zewnętrznej zmusza inny układ do oscylacji z większą amplitudą przy określonych częstotliwościach.

Zasada działania

Obserwuje się to zjawisko gdy system jest w stanie magazynować i łatwo przenosić energię między dwoma lub większą liczbą różnych trybów magazynowania, takich jak energia kinetyczna i potencjalna. Jednak z cyklu na cykl następuje pewna strata, zwana tłumieniem. Gdy tłumienie jest pomijalne, częstotliwość rezonansowa jest w przybliżeniu równa częstotliwości drgań własnych układu, czyli częstotliwości drgań niewymuszonych.

Zjawiska te występują przy wszystkich rodzajach oscylacji lub fal: mechanicznych, akustycznych, elektromagnetycznych, magnetyczno-nuklearnych (NMR), spinach elektronowych (EPR) i rezonansowych funkcjach fal kwantowych. Takie systemy mogą być wykorzystywane do generowania wibracji o określonej częstotliwości (na przykład instrumenty muzyczne).

Termin „rezonans” (od łacińskiego słowa „resonantia”, „echo”) wywodzi się z dziedziny akustyki, szczególnie obserwowanej w instrumentach muzycznych, gdy struny zaczynają wibrować i wytwarzać dźwięk bez bezpośredniego wpływu gracza.

Pchanie mężczyzny na huśtawce jest częstym przykładem tego zjawiska. Obciążone wahadło ma naturalną częstotliwość oscylacji i częstotliwość rezonansową, która jest odporna na szybsze lub wolniejsze popychanie.

Przykładem jest huśtawka pocisków na placu zabaw, która działa jak wahadło. Naciskanie osoby podczas bujania się w naturalnych odstępach powoduje, że wymach wznosi się coraz wyżej (maksymalna amplituda), podczas gdy próby wymachiwania w szybszym lub wolniejszym tempie tworzą mniejsze łuki. Dzieje się tak, ponieważ energia pochłaniana przez wibracje wzrasta, gdy wstrząsy dopasowują się do drgań naturalnych.

Odpowiedź jest szeroko spotykana w przyrodzie i jest używany w wielu sztucznych urządzeniach. Jest to mechanizm, dzięki któremu generowane są praktycznie wszystkie fale sinusoidalne i wibracje. Wiele dźwięków, które słyszymy, na przykład uderzenia twardych przedmiotów wykonanych z metalu, szkła lub drewna, jest spowodowanych krótkimi wibracjami przedmiotu. Płuca i inne krótkofalówki promieniowanie elektromagnetyczne tworzonych przez rezonans w skali atomowej, takich jak elektrony w atomach. Inne warunki, które mogą mieć zastosowanie korzystne cechy ten fenomen:

• Mechanizmy pomiaru czasu nowoczesnych zegarków, koło balansowe w zegarkach mechanicznych i kryształ kwarcowy w zegarkach.
• Reakcja pływowa Zatoki Fundy.
• Rezonanse akustyczne instrumentów muzycznych a trakt głosowy człowieka.
• Zniszczenie kryształowego szkła pod wpływem odpowiedniego tonu muzycznego.
• Idiofony cierne, takie jak wytwarzanie szklanego przedmiotu (szkło, butelka, wazon), wibrują po potarciu opuszkiem palca wokół jego krawędzi.
• Reakcja elektryczna obwodów strojonych w odbiornikach radiowych i telewizyjnych, które umożliwiają selektywny odbiór częstotliwości radiowych.
• Tworzenie spójnego światła za pomocą rezonansu optycznego we wnęce lasera.
• Odpowiedź orbitalna, zilustrowana przez niektóre księżyce gazowych olbrzymów Układ Słoneczny.

Rezonanse materiałów w skali atomowej są podstawą kilku metod spektroskopowych stosowanych w fizyce materii skondensowanej, na przykład:

• Wirowanie elektroniczne.
• Efekt Mossbauera.
• Jądrowy magnetyczny.

Typy zjawisk

Opisując rezonans, G. Galileo zwrócił właśnie uwagę na rzecz najważniejszą - zdolność mechanicznego układu oscylacyjnego (ciężkiego wahadła) do akumulacji energii dostarczanej z zewnętrznego źródła z określoną częstotliwością. Przejawy rezonansu mają pewne cechy w różne systemy i dlatego istnieją różne jego rodzaje.

Mechaniczne i akustyczne

Jest to tendencja układu mechanicznego do pochłaniania większej ilości energii, gdy jego częstotliwość drgań odpowiada naturalnej częstotliwości drgań układu. Może to prowadzić do poważnych wahań ruchu, a nawet katastrofalnych awarii niedokończonych konstrukcji, w tym mostów, budynków, pociągów i samolotów. Podczas projektowania obiektów inżynierowie muszą upewnić się, że mechaniczne częstotliwości rezonansowe części składowych nie odpowiadają częstotliwościom drgań silników lub innych oscylujących części, aby uniknąć zjawiska zwanego dystresem rezonansowym.

rezonans elektryczny

Występuje obwód elektryczny przy określonej częstotliwości rezonansowej, gdy impedancja obwodu jest minimalna w obwodzie szeregowym lub maksymalna w obwodzie równoległym. Rezonans w obwodach jest używany do przesyłania i odbierania komunikacji bezprzewodowej, takiej jak komunikacja telewizyjna, komórkowa lub radiowa.

Rezonans optyczny

Wnęka optyczna, zwana także wnęką optyczną, to specjalny układ luster, który się tworzy rezonator fali stojącej dla fal świetlnych. Wnęki optyczne są głównym składnikiem laserów, które otaczają ośrodek wzmacniający i zapewniają sprzężenie zwrotne promieniowania laserowego. Są również używane w optycznych oscylatorach parametrycznych i niektórych interferometrach.

Światło zamknięte we wnęce odtwarza fale stojące wielokrotnie dla pewnych częstotliwości rezonansowych. Powstałe wzory fal stojących nazywane są „trybami”. Mody podłużne różnią się tylko częstotliwością, podczas gdy mody poprzeczne różnią się częstotliwością różne częstotliwości i mają różne wzorce intensywności w przekroju belki. Rezonatory pierścieniowe i szeptane galerie to przykłady rezonatorów optycznych, które nie wytwarzają fal stojących.

Fluktuacje orbitalne

W mechanice kosmicznej pojawia się odpowiedź orbitalna, gdy dwa orbitujące ciała wywierają na siebie regularny, okresowy wpływ grawitacyjny. Dzieje się tak zwykle dlatego, że ich okresy orbitalne są powiązane stosunkiem dwóch małych liczb całkowitych. Rezonans orbitalny znacznie wzmacnia wzajemny wpływ grawitacyjny ciał. W większości przypadków skutkuje to niestabilną interakcją, w której ciała wymieniają pęd i przemieszczenie, aż do ustania rezonansu.

W pewnych okolicznościach układ rezonansowy może być stabilny i samokorygujący, tak że ciała pozostają w rezonansie. Przykładami są rezonans 1:2:4 księżyców Jowisza Ganimedesa, Europy i Io oraz rezonans 2:3 między Plutonem a Neptunem. Niestabilne rezonanse z wewnętrznymi księżycami Saturna tworzą luki w pierścieniach Saturna. Szczególny przypadek rezonansu 1:1 (między ciałami o podobnych promieniach orbit) powoduje, że duże ciała Układu Słonecznego oczyszczają otoczenie wokół swoich orbit, wypychając prawie wszystko inne wokół nich.

Atomowe, częściowe i molekularne

Jądrowy rezonans magnetyczny (NMR) to nazwa nadana zjawisku rezonansu fizycznego związanego z obserwacją określonej mechaniki kwantowej właściwości magnetyczne jądro atomowe jeśli występuje zewnętrzne pole magnetyczne. Wiele metody naukowe wykorzystywać zjawiska NMR do badania fizyki molekularnej, kryształów i materiałów niekrystalicznych. NMR jest również powszechnie stosowany w nowoczesnych metody medyczne obrazowanie, takie jak obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego (MRI).

Korzyści i szkody rezonansu

Aby wyciągnąć wnioski na temat zalet i wad rezonansu, należy zastanowić się, w jakich przypadkach może on przejawiać się najbardziej aktywnie i zauważalnie w działalności człowieka.

Pozytywny efekt

Zjawisko odpowiedzi jest szeroko stosowane w nauce i technice.. Na przykład działanie wielu obwodów i urządzeń radiotechnicznych opiera się na tym zjawisku.

negatywny wpływ

Jednak zjawisko to nie zawsze jest przydatne.. Często można znaleźć odniesienia do przypadków, gdy mosty wiszące pękały, gdy żołnierze przechodzili po nich „krokiem”. Jednocześnie odnoszą się do manifestacji rezonansowego efektu oddziaływania rezonansu, a walka z nim staje się zakrojona na szeroką skalę.

Walka z rezonansem

Ale pomimo czasami katastrofalnych konsekwencji efektu odpowiedzi, jest całkiem możliwe i konieczne, aby z nim walczyć. Aby uniknąć niepożądanego wystąpienia tego zjawiska, zwykle się go stosuje dwa sposoby jednoczesnego zastosowania rezonansu i radzenia sobie z nim:

1. Następuje „separacja” częstotliwości, co w przypadku zbiegu okoliczności doprowadzi do niepożądanych konsekwencji. Aby to zrobić, zwiększ tarcie różnych mechanizmów lub zmień częstotliwość drgań własnych układu.
2. Zwiększają tłumienie drgań, np. kładą silnik na gumowych okładzinach lub sprężynach.

Zanim przystąpi się do zapoznania się ze zjawiskiem rezonansu, należy zapoznać się z terminami fizycznymi z nim związanymi. Nie ma ich tak wiele, więc zapamiętanie i zrozumienie ich znaczenia nie będzie trudne. Więc najpierw najważniejsze.

Jaka jest amplituda i częstotliwość ruchu?

Wyobraź sobie zwykłe podwórko, na którym dziecko siedzi na huśtawce i macha nóżkami do huśtania się. W momencie, gdy uda mu się wymachiwać huśtawką i przechodzą z jednej strony na drugą, można obliczyć amplitudę i częstotliwość ruchu.

Amplituda to największa długość odchylenia od punktu, w którym ciało znajdowało się w równowadze. Jeśli weźmiemy na przykład huśtawkę, wówczas amplitudę można uznać za najwyższy punkt, do którego dziecko się huśtało.

A częstotliwość to liczba oscylacji lub ruchów oscylacyjnych na jednostkę czasu. Częstotliwość jest mierzona w hercach (1 Hz = 1 oscylacja na sekundę). Wróćmy do naszej huśtawki: jeśli dziecko przejdzie w ciągu 1 sekundy tylko połowę całej długości huśtawki, to jej częstotliwość będzie równa 0,5 Hz.

W jaki sposób częstotliwość jest związana ze zjawiskiem rezonansu?

Dowiedzieliśmy się już, że częstotliwość charakteryzuje liczbę drgań obiektu w ciągu jednej sekundy. Wyobraź sobie teraz, że dorosły pomaga huśtać się słabo kołyszącemu się dziecku, popychając huśtawkę w kółko. Jednocześnie wstrząsy te mają również swoją własną częstotliwość, która zwiększy lub zmniejszy amplitudę wymachu systemu „swing-child”.

Załóżmy, że osoba dorosła pcha huśtawkę w momencie, gdy ona się do niego zbliża, w którym to przypadku częstotliwość nie zwiększy amplitudy ruchu To znaczy siła zewnętrzna (w ta sprawa wstrząsy) nie przyczynią się do wzmocnienia oscylacji układu.

Jeśli częstotliwość, z jaką dorosły kołysze dziecko, jest liczbowo równa samej częstotliwości kołysania, może wystąpić zjawisko rezonansu. Innymi słowy, przykładem rezonansu jest zbieżność częstotliwości samego układu z częstotliwością drgań wymuszonych. Logiczne jest wyobrażenie sobie, że częstotliwość i rezonans są ze sobą powiązane.

Gdzie można zobaczyć przykład rezonansu?

Ważne jest, aby zrozumieć, że przykłady manifestacji rezonansu można znaleźć w prawie wszystkich dziedzinach fizyki, od fal dźwiękowych po elektryczność. Znaczenie rezonansu polega na tym, że gdy częstotliwość siły napędowej jest równa częstotliwości drgań własnych układu, to w tym momencie osiąga ona najwyższą wartość.

Poniższy przykład rezonansu pozwoli zrozumieć istotę. Powiedzmy, że idziesz po cienkiej desce przerzuconej przez rzekę. Kiedy częstotliwość twoich kroków pokrywa się z częstotliwością lub okresem całego układu (board-man), wtedy deska zaczyna silnie oscylować (wyginać się w górę iw dół). Jeśli nadal będziesz poruszać się w tych samych krokach, rezonans spowoduje silne oscylacje deski, co jest poza dopuszczalna wartość systemu, a to ostatecznie doprowadzi do nieuchronnej awarii mostu.

Są też takie dziedziny fizyki, w których można wykorzystać takie zjawisko jak użyteczny rezonans. Przykłady mogą Cię zaskoczyć, ponieważ zazwyczaj posługujemy się nim intuicyjnie, nie zdając sobie nawet sprawy z naukowej strony zagadnienia. Na przykład używamy rezonansu, gdy próbujemy wyciągnąć samochód z dziury. Pamiętaj, najłatwiejszy sposób na osiągnięcie wyniku to pchanie samochodu w momencie jego ruchu do przodu. Ten przykład rezonansu wzmacnia zakres ruchu, pomagając w ten sposób ciągnąć samochód.

Przykłady szkodliwego rezonansu

Trudno powiedzieć, który oddźwięk w naszym życiu jest bardziej powszechny: dobry czy szkodliwy. Historia zna wiele przerażających konsekwencji zjawiska rezonansu. Oto najbardziej znane wydarzenia, w których można zaobserwować przykład rezonansu.

1. We Francji, w mieście Angers, w 1750 roku oddział żołnierzy przeszedł przez most łańcuchowy. Kiedy częstotliwość ich kroków zbiegła się z częstotliwością mostka, zakres oscylacji (amplituda) dramatycznie wzrósł. Nastąpił rezonans, łańcuchy pękły, a most runął do rzeki.
2. Zdarzały się przypadki, że dom na wsi został zniszczony przez ciężarówkę jadącą główną drogą.

Jak widać, rezonans może być bardzo niebezpieczne konsekwencje, dlatego inżynierowie powinni dokładnie przestudiować właściwości obiektów budowlanych i poprawnie obliczyć ich częstotliwości drgań.

Przydatny rezonans

Rezonans nie ogranicza się do tragicznych konsekwencji. Przy uważnym badaniu otaczającego świata można zaobserwować wiele dobrych i korzystnych wyników rezonansu dla człowieka. Tutaj jest jeden pierwszorzędny przykład rezonans, pozwalając ludziom odbierać przyjemność estetyczną.

Urządzenie wielu instrumentów muzycznych działa na zasadzie rezonansu. Weźmy skrzypce: korpus i struna tworzą jeden układ oscylacyjny, wewnątrz którego znajduje się szpilka. To przez nią częstotliwości oscylacji są przenoszone z górnej płyty rezonansowej na dolną. Kiedy Luthier napina łuk wzdłuż cięciwy, ta ostatnia, jak strzała, pokonuje tarcie o kalafonię i wlatuje w Odwrotna strona(zaczyna przemieszczać się w przeciwną stronę). Następuje rezonans, który przenosi się na ciało. A wewnątrz niego znajdują się specjalne otwory - efs, przez które wydobywa się rezonans. Tak jest sterowany w wielu instrumentach strunowych (gitara, harfa, wiolonczela itp.).