Resonans er et fysisk fenomen som oppstår når en kraft påføres et system med Frekvens lik eller svært nær grunnfrekvensen til det systemet. Resonansen forårsaker en økning i amplitude svingninger større enn det som forårsakes av andre frekvenser.
Et enkelt eksempel vi kan gi er resonansen til mekaniske systemer. For å sette en balanse i ro for å svinge, er det interessant at vi bruker en kraft på den jevne mellomrom når den er på sitt høyeste punkt. Ved å gjøre dette vil systemet bytte til svingeiamplituderHversvingstørre. Men hvis kraften påføres med en annen frekvens, vil vi ikke ha samme effektivitet når det gjelder å levere energi til den balansen.
Resonanstyper
Det finnes flere typer resonans: mekanikk, klangfull,elektrisk,magnetisk, optisk. Sjekk ut noen eksempler:
Mekanisk resonans: påføring av krefter i en oscillerende balanse, som får den til å oscillere med økende amplituder.
Resonanslyd: produksjon av harmoniske med musikkinstrumenter.
Resonanselektrisk: elektriske kretser som brukes i fjernsyn, radioer og mobiltelefoner bruker kondensatorer og induktorer som kan stilles inn til å resonere med frekvensene til radiobølger. På denne måten er det mulig å fange opp og øke amplituden til disse bølgene, og reprodusere informasjonen i dem.
Magnetisk resonans: denne typen resonans oppstår når et statisk magnetfelt med høy intensitet påføres atomkjerner. Deretter får et oscillerende magnetfelt protonenes magnetiske felt til å resonere, og sender ut stråling som er i stand til å produsere skarpe bilder av forskjellige typer vev.
Resonansoptikk: vises i reflekterende hulrom og kan brukes til å øke amplituden til lys, og produsere høyintensitets lysstråler, som f. laser.
Ikke stopp nå... Det er mer etter reklamen ;)
magnetisk resonans
DE resonansmagnetisk er et fysisk fenomen av kvanteopprinnelse som oppstår på grunn av en egenskap som finnes i protoner og elektroner som kalles snurre rundt. O snurre rundt Det er en art av magnetfelt iboende tilstede i flere partikler. Når disse partiklene utsettes for et intenst eksternt magnetfelt, vil deres spinn stille opp i form parallell eller motsatte til det eksterne magnetfeltet, og sender ut i prosessen en liten mengde energi, som kan oppdages av moderne magnetiske resonansenheter. Disse testene kan brukes til å gi detaljer om den indre strukturen til organer og vev som ikke kan sees på tester som en CT-skanning eller røntgen.
Magnetisk resonans oppstår fra en kvanteegenskap til partikler kalt spinn.
Lyd eller akustisk resonans
DE resonansklangfulle det skjer når en emitterende kilde klarer å sende ut bølger ved frekvenser svært nær den naturlige oscillasjonsfrekvensen til en mottaker. Denne naturlige frekvensen, også kjent som grunnfrekvens, tilsvarer antall svingninger per sekund som er i stand til å produsere harmoniske, det vil si bølgefrekvenser som er i stand til konstruktivt å forstyrre seg selv, og produsere en betydelig økning i deres amplitude.
På karakterermusikaler er eksempler på harmoniske. Hver musikktone tilsvarer en harmonisk, og hver harmonisk er et multiplum av Frekvensfundamental av instrumentet. Vi kaller grunnfrekvensen for a mindreFrekvens i stand til å produsere stående bølger på et musikkinstrument.
Ta for eksempel resonansen i gitarstrenger: hvis vi kontrollerer trekkraften som påføres strengen, løsner eller ved å trekke tunerne og lengden, trykke den i en av rutene, kan vi velge den harmoniske som skal produsert. Produksjonen av disse harmoniske skjer når vi setter strengen til å svinge. I det øyeblikket forplanter to bølger seg langs tauet i motsatte retninger. Når de reflekteres av endene av tauet, vil disse bølgene legge sammendinamplituder (dette fenomenet kalles innblanding). Denne vibrasjonen blir deretter overført til luften, og produserer lyden av musikknoter.
DE Frekvensfundamental av en gitarstreng kan beregnes ved å bruke følgende matematiske uttrykk:
f – harmonisk frekvens
Nei – harmonisk tall
L – lengde på tau
F – trekkraft påført tauet
μ – lineær tetthet av strengen
m – taumasse
Frekvensene som produseres av gitarstrengene bestemmes av tetthetlineær (μ) av strengen, ved trekkraft som påføres på den (F) og av dens lengde (L).
Se også: Hva er ekko og romklang?
DE resonans lyd skjer også i instrumenteriblåse. Disse instrumentene har et resonanshulrom kalt rørlyd. Det finnes to typer lydrør: åpen og lukket. Mens lukkede lydrør har en av endene lukket, har åpne lydrør en åpning på begge sider.
I lydrørene er lydbølger de reflekteres fra rørveggene og resonerer, og produserer harmoniske. Beregningen vi bruker for å bestemme frekvensen som sendes ut av et lydrør avhenger av om det røret er åpent eller lukket. Se:
f – harmonisk frekvens
v – lydens hastighet i luften
Nei – harmonisk tall
L – rørlengde
Seogså: Lær å bygge ditt eget blåseinstrument.
Ved å bruke ligningene vist ovenfor kan vi enkelt bestemme hvilke lengder av et lukket lydrør som produserer harmoniske. For det er det nødvendig å bruke et eksperimentelt apparat som det i følgende figur:
Dette apparatet består av et vannreservoar som kommuniserer med lydrøret gjennom en liten slange. Ved å endre høyden på reservoaret er det mulig å kontrollere lengden på røret. Så er det bare å nærme seg a stemmegaffel vibrerer fra dette røret, og endrer høyden på reservoaret til en tydelig økning i lydintensiteten blir lagt merke til. Dermed vil det være mulig å vite hvilke rørlengder som resulterer i resonans og følgelig produksjon av harmoniske.
Seogså: Kjenn forskjellene mellom lydstyrke, klang og tonehøyde.
Et annet velkjent eksperiment er et som går ut på å knuse et glass mens du synger visse musikalske noter. Dette er bare mulig når vi synger nøyaktig i Frekvensfundamental eller i en flere den frekvensen. Hvis lydstimulusen opprettholdes lenge nok, vil molekylene i koppen svinge i stadig større amplituder til koppen går i stykker.
For at to identiske kopper skal gi resonans, trenger vi bare å produsere en vibrasjon i en av dem, som vil bli overført med luft til nabokoppen.
Av meg Rafael Helerbrock
Vil du referere til denne teksten i et skole- eller akademisk arbeid? Se:
HELERBROCK, Rafael. "Resonans"; Brasil skole. Tilgjengelig i: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/ressonancia.htm. Åpnet 27. juli 2021.
