Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Wat gebeurt er als trillingen die door een object reizen de natuurlijke frequentie die reizen?

Wanneer trillingen die door een object reizen, overeenkomen met de natuurlijke frequentie van dat object, een fenomeen genaamd resonantie komt voor. Hier is een uitsplitsing van wat er gebeurt:

1. Natuurlijke frequentie: Elk object heeft een natuurlijke frequentie, zoals een specifieke noot die een muziekinstrument speelt. Het is de frequentie waarbij het object het gemakkelijkst en met de grootste amplitude trilt. Denk aan het duwen van een kind op een schommel - er is een ritme dat je kunt duwen om de schommel het hoogst te laten gaan. Dat ritme is de natuurlijke frequentie van de swing.

2. Externe trillingen: Wanneer een externe kracht, zoals geluidsgolven of fysiek schudden, een object trilt, voegt het energie toe aan de trillingen van het object.

3. Resonantie: Als de frequentie van de externe kracht overeenkomt met de natuurlijke frequentie van het object, absorbeert het object de energie uit de externe kracht zeer efficiënt. Dit zorgt ervoor dat het object trilt met een veel grotere amplitude, mogelijk zelfs tot het punt van breken of falen.

Hier is hoe het werkt:

* Wanneer de frequenties overeenkomen, voegt elke trilling van de externe kracht energie toe aan de bestaande trillingen van het object.

* Deze energie bouwt zich in de loop van de tijd op, wat leidt tot een dramatische toename van de amplitude van het object.

* In wezen is het object de externe trillingen "versterkt".

Voorbeelden van resonantie:

* Opera -zangers verbrijzelen glas: Een zanger kan overeenkomen met de natuurlijke frequentie van een glas, waardoor het met zo'n kracht trilt dat het verbrijzelt.

* Bridges instorten: Sterke winden kunnen ervoor zorgen dat bruggen trillen op hun natuurlijke frequentie, wat mogelijk leidt tot catastrofale ineenstorting.

* zwaaiend op een schommel: Het ritmische duwen komt overeen met de natuurlijke frequentie van de swing en versterkt de beweging van de swing.

* muziekinstrumenten: Instrumenten zijn ontworpen om te resoneren op specifieke frequenties, waardoor geluid wordt geproduceerd.

Belangrijke opmerking: Hoewel resonantie destructief kan zijn, is het ook een fundamenteel principe dat in veel technologieën wordt gebruikt:

* Radio en televisie: Antennes zijn ontworpen om te resoneren op specifieke frequenties om signalen te ontvangen.

* muziekinstrumenten: Instrumenten gebruiken resonantie om geluid te versterken.

* Medische beeldvorming: MRI -machines gebruiken resonantie om afbeeldingen van het lichaam te genereren.

Samenvattend is resonantie een krachtig fenomeen dat optreedt wanneer externe trillingen overeenkomen met de natuurlijke frequentie van een object. Het kan leiden tot dramatische versterking van trillingen, die zowel nuttig als destructief kunnen zijn, afhankelijk van de context.