Resonanz ist ein physikalisches Phänomen, das auftritt, wenn eine Kraft auf ein System mit. ausgeübt wird Frequenz gleich oder sehr nahe der Grundfrequenz dieses Systems. Die Resonanz bewirkt a Amplitudenzunahme Schwingung größer als die durch andere Frequenzen verursachte.
Ein einfaches Beispiel, das wir anführen können, ist die Resonanz mechanischer Systeme. Um ein Gleichgewicht zum Schwingen zu bringen, ist es interessant, dass wir eine Kraft darauf ausüben regelmäßig wann immer es am höchsten ist. Dadurch schaltet das System auf oszilliereninAmplitudenjede einzelneDreh dichgrößer. Wenn die Kraft jedoch mit einer anderen Frequenz aufgebracht wird, haben wir nicht die gleiche Effizienz bei der Energieversorgung dieser Waage.
Resonanzarten
Es gibt verschiedene Resonanzarten: Mechanik, klangvoll,elektrisch,magnetisch, optisch. Sehen Sie sich einige Beispiele an:
Mechanische Resonanz: Krafteinwirkung in eine Schwingwaage, wodurch diese mit zunehmender Amplitude schwingt.
ResonanzKlang: Produktion von Obertöne durch Musikinstrumente.
Resonanzelektrisch: Elektrische Schaltungen, die in Fernsehern, Radios und Mobiltelefonen verwendet werden, verwenden Kondensatoren und Induktoren, die auf die Frequenzen von Radiowellen abgestimmt werden können. Auf diese Weise ist es möglich, die Amplitude dieser Wellen zu erfassen und zu erhöhen und die darin enthaltenen Informationen wiederzugeben.
Magnetresonanz: diese Art von Resonanz entsteht, wenn Atomkerne mit einem statischen Magnetfeld hoher Intensität beaufschlagt werden. Dann bewirkt ein oszillierendes Magnetfeld, dass die Magnetfelder der Protonen mitschwingen und Strahlung emittieren, die scharfe Bilder von verschiedenen Gewebearten erzeugen kann.
ResonanzOptik: erscheint in reflektierenden Hohlräumen und kann verwendet werden, um die Lichtamplitude zu erhöhen, wodurch hochintensive Lichtstrahlen erzeugt werden, wie z Laser-.
Hör jetzt nicht auf... Nach der Werbung kommt noch mehr ;)
Magnetresonanz
DAS Resonanzmagnetisch ist ein physikalisches Phänomen Quantenursprungs, das aufgrund einer in Protonen und Elektronen vorhandenen Eigenschaft namens. entsteht drehen. Ö drehen Es ist eine Art von Magnetfeld intrinsisch in mehreren Teilchen vorhanden. Wenn diese Partikel einem starken externen Magnetfeld ausgesetzt werden, werden ihre dreht sich in Form aufstellen parallel oder Gegenteil auf das äußere Magnetfeld und emittiert dabei eine geringe Energiemenge, die von modernen Magnetresonanzgeräten erfasst werden kann. Diese Tests können verwendet werden, um Details der inneren Struktur von Organen und Geweben zu liefern, die bei Tests wie einem CT-Scan oder einer Röntgenaufnahme nicht sichtbar sind.
Magnetresonanz entsteht aus einer Quanteneigenschaft von Teilchen, die als Spin bezeichnet wird.
Klang oder akustische Resonanz
DAS Resonanzklangvoll Dies geschieht, wenn es einer emittierenden Quelle gelingt, Wellen mit Frequenzen auszusenden, die der Eigenschwingungsfrequenz eines Empfängers sehr nahe kommen. Diese Eigenfrequenz, auch Grundfrequenz genannt, entspricht der Anzahl der Schwingungen pro Sekunde, die erzeugt werden können Obertöne, d. h. Wellenfrequenzen, die sich selbst konstruktiv stören können, was zu einer deutlichen Zunahme ihrer Amplitude führt.
Bei NotenMusicals sind Beispiele für Harmonische. Jede Musiknote entspricht einer Harmonischen und jede Harmonische ist ein Vielfaches von Frequenzgrundlegend des Instrumentes. Wir nennen die Grundfrequenz a kleinerFrequenz produzieren können stehende Wellen auf einem Musikinstrument.
Nehmen wir zum Beispiel die Resonanz bei Gitarrensaiten: Wenn wir die auf die Saite ausgeübte Zugkraft kontrollieren, lockert sich oder Ziehen Sie seine Stimmgeräte und seine Länge, drücken Sie es in eines seiner Quadrate, und wir können die Harmonische auswählen, die sein wird produziert. Die Erzeugung dieser Obertöne geschieht, wenn wir die Saite in Schwingung versetzen. In diesem Moment breiten sich zwei Wellen entlang des Seils in entgegengesetzte Richtungen aus. Wenn sie von den Enden des Seils reflektiert werden, werden diese Wellen addierenIhreAmplituden (dieses Phänomen heißt Interferenz). Diese Schwingung wird dann auf die Luft übertragen und erzeugt den Klang von Musiknoten.
DAS Frequenzgrundlegend einer Gitarrensaite kann mit dem folgenden mathematischen Ausdruck berechnet werden:
F – harmonische Frequenz
Nein – harmonische Zahl
L – Seillänge
F – Zugkraft auf das Seil ausgeübt
μ – Titer der Saite
m – Seilmasse
Die von den Gitarrensaiten erzeugten Frequenzen werden durch die Dichtelinear (μ) des Strings, durch die Traktion die darauf angewendet wird (F) und durch seine Länge (L).
Auch sehen: Was ist Echo und Hall?
DAS Resonanz Ton passiert auch in InstrumenteinSchlag. Diese Instrumente haben einen Resonanzraum namens RohrKlang. Es gibt zwei Arten von Schallröhren: offen und abgeschlossen. Während geschlossene Schallrohre an einem Ende geschlossen sind, haben offene Schallrohre auf beiden Seiten eine Öffnung.
In den Schallröhren, die Schallwellen sie werden von den Röhrenwänden reflektiert und mitschwingen, wodurch Obertöne erzeugt werden. Die Berechnung, die wir verwenden, um die von einer Schallröhre abgegebene Frequenz zu bestimmen, hängt davon ab, ob diese Röhre geöffnet oder geschlossen ist. Betrachten:
F – harmonische Frequenz
v – Schallgeschwindigkeit in der Luft
Nein – harmonische Zahl
L – Rohrlänge
AussehenAuch: Lernen Sie, Ihr eigenes Blasinstrument zu bauen.
Mit den oben gezeigten Gleichungen können wir leicht bestimmen, welche Längen einer geschlossenen Schallröhre Oberwellen erzeugen. Dazu ist eine Versuchsapparatur wie in der folgenden Abbildung erforderlich:
Dieses Gerät besteht aus einem Wasserreservoir, das über einen kleinen Schlauch mit dem Schallrohr verbunden ist. Durch Verändern der Höhe des Reservoirs ist es möglich, die Länge des Rohres zu steuern. Dann nähern Sie sich einfach a Stimmgabel aus diesem Rohr vibriert und die Höhe des Behälters verändert, bis eine deutliche Zunahme der Schallintensität zu bemerken ist. Somit ist es möglich zu wissen, welche Rohrlängen zu Resonanzen und damit zur Erzeugung von Oberwellen führen.
AussehenAuch: Kennen Sie die Unterschiede zwischen Lautstärke, Klangfarbe und Tonhöhe.
Ein weiteres bekanntes Experiment ist eines, bei dem ein Glas zerbrochen wird, während bestimmte Musiknoten gesungen werden. Dies ist nur möglich, wenn wir genau im singen Frequenzgrundlegend oder in a mehrere diese Frequenz. Wird der Schallreiz lange genug angehalten, schwingen die Moleküle im Becher in immer größeren Amplituden, bis der Becher zerbricht.
Damit zwei identische Tassen mitschwingen, müssen wir nur in einer von ihnen eine Schwingung erzeugen, die per Luft auf die benachbarte Tasse übertragen wird.
Von mir. Rafael Helerbrock
Möchten Sie in einer schulischen oder wissenschaftlichen Arbeit auf diesen Text verweisen? Aussehen:
HELERBROCK, Rafael. "Resonanz"; Brasilien Schule. Verfügbar in: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/ressonancia.htm. Zugriff am 27. Juli 2021.
