Τι είναι η απήχηση;

συντονισμός είναι η τάση ενός συστήματος να ταλαντεύεται σε μια συγκεκριμένη συχνότητα όταν διαταράσσεται. Αυτή η συχνότητα ονομάζεται φυσική συχνότητα του συστήματος .

Όταν εφαρμόζεται μια ταλαντευόμενη δύναμη σε ένα σύστημα, το σύστημα θα αρχίσει να ταλαντεύεται με τη φυσική του συχνότητα. Το εύρος της ταλάντωσης θα αυξηθεί έως ότου η είσοδος ενέργειας στο σύστημα ισούται με την ενέργεια που χάθηκε από την τριβή και άλλες δυνάμεις απόσβεσης.

Ο συντονισμός μπορεί να είναι ένα ευεργετικό ή ένα επιζήμιο φαινόμενο, ανάλογα με τις περιστάσεις. Για παράδειγμα, ο συντονισμός μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ενίσχυση του ήχου στα μουσικά όργανα και τη δημιουργία δονήσεων που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την οδήγηση μηχανημάτων. Ωστόσο, ο συντονισμός μπορεί επίσης να προκαλέσει καταστρεπτικές δονήσεις, όπως αυτές που μπορούν να συμβούν σε γέφυρες και κτίρια κατά τη διάρκεια των σεισμών.

Εδώ είναι μια πιο λεπτομερής εξήγηση του συντονισμού:

Όταν εφαρμόζεται μια ταλαντευόμενη δύναμη σε ένα σύστημα, τα σωματίδια του συστήματος εκτοπίζονται από τις θέσεις ισορροπίας τους. Τα σωματίδια τότε ταλαντεύονται γύρω από τις θέσεις ισορροπίας τους και η ενέργεια του συστήματος μεταφέρεται από τη μία μορφή σε άλλη.

Καθώς τα σωματίδια ταλαντεύονται, συγκρούονται μεταξύ τους και με τα όρια του συστήματος. Αυτές οι συγκρούσεις προκαλούν το σύστημα να χάσει ενέργεια μέσω τριβής και άλλων δυνάμεων απόσβεσης. Ο ρυθμός με τον οποίο το σύστημα χάνει ενέργεια είναι ανάλογος με τη συχνότητα της ταλάντωσης.

Όταν η συχνότητα της εφαρμοσμένης δύναμης είναι ίση με τη φυσική συχνότητα του συστήματος, το σύστημα θα αντηχεί. Σε αυτή τη συχνότητα, η ενέργεια εισόδου είναι ίση με την ενέργεια που χάθηκε στις δυνάμεις απόσβεσης και το εύρος της ταλάντωσης θα συνεχίσει να αυξάνεται μέχρι να καταστραφεί το σύστημα ή να αφαιρεθεί η κινητήρια δύναμη.

Ο συντονισμός μπορεί να είναι ένα ευεργετικό φαινόμενο, ανάλογα με τις περιστάσεις. Για παράδειγμα, ο συντονισμός μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ενίσχυση του ήχου στα μουσικά όργανα και τη δημιουργία δονήσεων που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την οδήγηση μηχανημάτων. Ωστόσο, ο συντονισμός μπορεί επίσης να προκαλέσει καταστρεπτικές δονήσεις, όπως αυτές που μπορούν να συμβούν σε γέφυρες και κτίρια κατά τη διάρκεια των σεισμών.

Ακολουθούν μερικά παραδείγματα συντονισμού:

* εκκρεμές: Ένα εκκρεμές είναι ένα απλό παράδειγμα ενός συστήματος που μπορεί να αντηχεί. Όταν ένα εκκρεμές διαταράσσεται από τη θέση ισορροπίας του, θα ταλαντεύεται με τη φυσική του συχνότητα. Η φυσική συχνότητα ενός εκκρεμούς καθορίζεται από το μήκος του.

* Μουσικά όργανα: Πολλά μουσικά όργανα, όπως βιολιά και κιθάρες, χρησιμοποιούν συντονισμό για να ενισχύσουν τον ήχο. Οι χορδές ενός μουσικού οργάνου απομακρύνονται ή υποκλίνονται και οι προκύπτουσες δονήσεις προκαλούν την αντηχή του σώματος του οργάνου. Αυτός ο συντονισμός ενισχύει τον ήχο των χορδών.

* σεισμοί: Οι σεισμοί μπορούν να προκαλέσουν καταστροφικές δονήσεις σε γέφυρες και κτίρια. Αυτές οι δονήσεις μπορούν να προκληθούν από τον συντονισμό των δομών με τα σεισμικά κύματα που παράγονται από τον σεισμό.