Резонанс – фізика
Залежність амплітуди вимушених коливань від частоти змушує сили призводить до того, що при деякій певній для даної системи частоті амплітуда коливань досягає максимального значення. Коливальна система виявляється особливо чуйною на дію змушує сили при цій частоті. Це явище називається резонансом, а відповідна частота – резонансною частотою. Графічно залежність амплітуди xm вимушених коливань від частоти ω змушує сили описується резонансної кривої (рис. 7.9).
Досліджуємо поведінку амплітуди вимушених коливань залежно від частоти. Залишаючи амплітуду змушує сили незмінною, будемо міняти її частоту. При отримуємо статичну відхилення під дією постійної сили:
.
При зростанні частоти амплітуда зміщення спочатку також зростає, потім проходить через максимум і, нарешті, асимптотично прагне до нуля. З рис. 7.9 видно також, що чим менше, тим вище і правіше лежить максимум даної кривої. Крім того, чим менше, тим сильніше змінюється з частотою амплітуда поблизу резонансу, тим гостріше виходить максимум.
Явище резонансу може з’явитися причиною руйнування мостів, будівель та інших споруд, якщо власні частоти їх коливань співпадуть з частотою періодично діючої зовнішньої сили. З явищем резонансу доводиться рахуватися при конструюванні машин і різного роду споруд. Власна частота цих пристроїв ні в якому разі не повинна бути близька до частоти можливих зовнішніх впливів.
Related posts:
- Вимушені коливання, резонанс Вільні коливання при наявності сил тертя є затухаючими. Незгасаючі коливання можна створити за допомогою періодичного зовнішнього впливу. Вимушеними називаються такі коливання, в процесі яких коливається система піддається впливу зовнішньої періодичної сили (її називають змушує силою). Резонансом називається досягнення максимальної амплітуди вимушених коливань при певному значенні частоти змушує сили. Якщо умова (1.18) не виконано, то резонанс […]...
- Резонанс в електричному ланцюзі Резонанс – явище збігу частот вимушених і власних коливань системи. Резонанс в електричному ланцюзі Резонанс в електричному ланцюзі буде виражений чітко при малих значеннях активного опору R. Якщо активний опір буде маленьким, то власна циклічна частота коливань в контурі буде обчислюватися за такою формулою: ?0 = 1/? (L*C). Сила струму вимушених коливань повинна досягати максимального […]...
- Резонанс А що станеться, якщо періодична сила діє на систему, здатну робити власні коливання? Розглянемо це на прикладі гойдалок (рис. 58). Для того щоб розгойдати гойдалки, їх відводять на деяку відстань від точки рівноваги і відпускають. Гойдалки за час, що дорівнює періоду, здійснюють одне коливання, повертаються у вихідну точку, і в цей момент, коли їх швидкість […]...
- Вимушені коливання Коливання, що здійснюються тілом під дією зовнішньої періодично перемінної сили, називаються вимушеними коливаннями. Коливання, що здійснюються тілом під дією зовнішньої періодично змінюється сили, називаються вимушеними коливаннями. Зовнішня періодично змінюється сила називається змушує силою. Прикладами вимушених коливань є тряска автомобіля, що рухається по нерівній дорозі, вібрації кормовій частині судна, пов’язані з роботою гребного гвинта, рух гойдалок, […]...
- Резонанс і резонансні коливання Чи чули ви про те, що загін солдатів, переходячи міст, повинен перестати марширувати? Солдати, які йдуть до цього в ногу, перестають це робити і починають йти вільним кроком. Такий наказ віддається командирами зовсім не з метою дати солдатам можливість помилуватися місцевою красою. Це робиться для того, щоб солдати не зруйнували міст. Але який тут зв’язок? […]...
- Вимушенні коливання Через наявність тертя вільні коливання поступово затухають і через деякий час припиняються. Щоб загасання не було, на нестійке тіло повинно періодично впливати який-небудь зовнішній тіло. Наприклад, хвиля, піднімати і опускати буйок (рис. 7.7), рука людини, що підштовхує гойдалки (рис. 7.8). При цьому коливання гойдалок або буйка перестають бути вільними. Їх називають вимушеними. Коливання, що відбуваються […]...
- Звуковий резонанс і інтерференція звуку Кожен, хто хоч трохи професійно грає на акустичній гітарі або скрипці, знає, як важливий матеріал, з якого виготовлений інструмент, і його забарвлення. І важливо це зовсім не для того, щоб інструмент виглядав красиво, а для правильного звуковидобування. Чому ж так важливий корпус? Як він впливає на властивості звуку? Резонанс звукових хвиль Щоб відповісти на це […]...
- Вимушені електромагнітні коливання Як і у випадку механічних коливань, вимушені електромагнітні коливання проявляються при наявності зовнішньої періодично змінюється сили. Як і у випадку механічних коливань, вимушені електромагнітні коливання проявляються при наявності зовнішньої періодично змінюється сили. Такі коливання проявляються, наприклад, при наявності в ланцюзі періодичної електрорушійної сили. Змінна ЕРС індукції виникає в дротяної рамки з декількох витків, обертається в […]...
- Що характеризує коливальний рух Амплітуда Амплітуда коливання – це найбільше, за модулем, відхилення тіла, яке коливається від положення рівноваги. Зазвичай, для позначення амплітуди коливань використовують букву А. Одиниці виміру амплітуди збігаються з одиницями вимірювання довжини, тобто це: Метри; Сантиметри і т. д. В принципі, амплітуду можна записувати в одиницях плоского кута, так як кожній дузі кола буде відповідати єдиний […]...
- Вільні і вимушені коливання Коливання, які відбуваються з постійною в часі амплітудою, називаються незатухаючими коливаннями. Прикладами таких коливань служать коливання математичного і пружинного маятників, які відбуваються в відсутність сил тертя. Коливання, які викликані короткочасним зовнішнім збудженням, називаються вільними, або власними. Вони відбуваються під дією внутрішніх сил, які виникають в самій системі. Власні коливання – це коливання, які відбуваються за […]...
- Теорія коливань Як ми вже встигли переконатися, в природі нам часто доводиться зустрічатися з рухами, характерною особливістю яких є регулярне їх повторення через певні проміжки часу. Такий рух називається періодичним, або ритмічним, циклічним, коливальним. Дія закону ритму в мікросвіті полягає в тому, що на всіх рівнях ієрархії фундаментальні частинки речовини знаходяться весь час в періодичному русі. Коливальний […]...
- Гармонійні коливання Гармонійні коливання – коливання, що здійснюються за законами синуса і косинуса. На наступному малюнку представлений графік зміни координати точки з плином часу за законом косинуса. Амплітуда коливань Амплітудою гармонійного коливання називається найбільше значення зміщення тіла від положення рівноваги. Амплітуда може приймати різні значення. Вона залежатиме від того, наскільки ми змістимо тіло в початковий момент часу […]...
- Кварцовий резонатор Кварцовий резонатор або в простолюдді кварц є одним з найточніших частотозадающих елементів сучасних електричних ланцюгів, що використовує явище механічного резонансу (збіг зовнішньої і внутрішньої частоти матеріалу і як наслідок – різке підвищення амплітуди його коливань) і зворотний п’єзоелектричний ефект (деформація матеріалу під дією зовнішнього електричного поля). Спочатку все резонатори виготовлялися з кварцу, від чого і […]...
- Основні поняття теорії коливань Коливання – це процеси, які мають яку або ступінь повторюваності в часі. Вільні (власні) коливання – це коливання, які надають самі собі системи, викликані первинним короткочасним зовнішнім збудженням. Коливальна система – це така система, яка здатна виробляти вільні коливання. Коливальна система відповідає таким умовам: 1) необхідно становище стійкої рівноваги; 2) необхідний фактор, який не дозволяє […]...
- Принципи радіозв’язку та телебачення Радіозв’язком називають передачу і прийом інформації за допомогою радіохвиль, т. є. Електромагнітних хвиль з частотою приблизно від 105 до 109 Гц. Спочатку за допомогою мікрофона звукові коливання (частотою від 20 Гц до 20 кГц) перетворять на змінний електричний струм. Частота цього струму дорівнює частоті звукових коливань. У радіопередавачі за допомогою спеціальних приладів до високочастотних електричних […]...
- Процеси в коливальному контурі Розглянемо наступний коливальний контур. Будемо вважати, що його опір R настільки мало, що їм можна знехтувати. Повна електромагнітна енергія коливального контуру в будь-який момент часу буде дорівнювати сумі енергії конденсатора і енергії магнітного поля струму. Для її обчислення буде використовуватися наступна формула: W = L*i ^ 2/2 + q ^ 2/(2*C). Повна електромагнітна енергія не […]...
- Звук (звукові хвилі). Гучність звуку Гучність звуку – це суб’єктивне якість слухового відчуття, що дозволяє розташовувати звуки за шкалою від тихих до гучних. Слухові відчуття, які у нас викликають різні звуки, багато в чому залежать від амплітуди звукової хвилі і її частоти, які є фізичними характеристиками звукової хвилі. Цим фізичними характеристиками відповідають певні фізіологічні характеристики, пов’язані з нашим сприйняттям звуку. […]...
- Ланцюги змінного струму Отримані співвідношення між амплітудами струмів і напруг, а також визначають зсув фаз між ними, дозволяють розрахувати характеристики будь-якого ланцюга змінного струму. Принципово методика розрахунку характеристик ланцюгів змінного струму не відрізняється від методики розрахунку ланцюгів постійного струму – фізичні закони, виражені в правилах Кірхгофа, справедливі для миттєвих значень струмів і напруг на будь-якій ділянці ланцюга. Однак […]...
- Вплив частоти і сили подразнення на амплітуду скорочення Якщо поступово збільшувати частоту роздратування, то амплітуда тетанічного скорочення зростає. При певній частоті вона стане максимальною. Ця частота називається оптимальною. Подальше збільшення частоти подразнення супроводжується зниженням сили тетанічного скорочення. Частота, при якій починається зниження амплітуди скорочення, називається пессимальной. При дуже високій частоті роздратування м’яз не скорочується (рис.). Поняття оптимальною і пессимальной частот запропонував Н. Е. […]...
- Звук (звукові хвилі). Висота звуку Крім гучності звук характеризується висотою. Висота звуку визначається його частотою: чим більше частота коливань в звукової хвилі, тим вище звук. Коливань невеликої частоти відповідають низькі звуки, коливань великої частоти – високі звуки. Так, наприклад, джміль махає своїми крильцями з меншою частотою, ніж комар: у джмеля вона становить 220 помахів в секунду, а у комара – […]...
- Хвилі і види хвиль – фізика Хвилі мають здатність передавати енергію і мають лінійністю, що сприяє одній хвилі не впливати на коливання іншого, в результаті чого вона може проходити паралельно. Так що таке хвилі, і яке у них визначення? Хвиля – це величина, яка змінюється фізично і має властивість змінюватися і переміщатися, при цьому віддаляється від місця появи і коливається у […]...
- Ядерний магнітний резонанс “Щоб проникнути в таємниці природи, вченим потрібні потужні засоби, – писав лауреат Нобелівської премії Ріхард Ернст. – Ядерний магнітний резонанс (ЯМР) виявився одним з найбільш інформативних наукових інструментів. Він знайшов застосування майже у всіх областях науки – від фізики твердого тіла до матеріалознавства… і навіть в психології, допомагаючи зрозуміти, як працює людський мозок “. Якщо […]...
- Конденсатор в колі змінного струму Постійний струм через конденсатор НЕ тече – для постійного струму конденсатор є розривом ланцюга. Однак змінному струму конденсатор не перешкода! Протікання змінного струму через конденсатор забезпечується періодичною зміною заряду на його пластинах. Ємкісне опір обернено пропорційно циклічної частоті коливань напруги (струму) і ємності конденсатора. Спробуємо зрозуміти фізичну причину такої залежності. 1. Чим більше частота коливань […]...
- Доповідь про звук (фізика) Звуки оточують нас і мають різноманітні характеристики: Колір; Розмір; Запах і т. д. Сприймаючи їх, людина пізнає навколишній світ. Роль звуків особлива – вони вторгаються в життя людини ще до народження і супроводжують все життя. Як же народжується і поширюється звук, якими характеристиками він володіє? Як народжуються звуки У навколишньому нас житті ми часто зустрічаємося […]...
- Звук (звукові хвилі). Джерела звуку Будь-яке тіло, що коливається зі звуковою частотою, є джерелом звуку, так як в навколишньому середовищі виникають поширюються від нього хвилі. Будь-яке тіло, що коливається зі звуковою частотою, є джерелом звуку, так як в навколишньому середовищі виникають поширюються від нього хвилі. Існують як природні, так і штучні джерела звуку. Один з штучних джерел звуку, камертон, був […]...
- Коливання. Періодичні коливання Гармонійні коливання Коливаннями називають процеси, які відрізняються тим або іншим ступенем повторюваності. Повторювані процеси безперервно відбуваються всередині будь-якого живого організму, наприклад: Скорочення серця; Робота легенів; Ми тремтимо, коли нам холодно; Ми чуємо і розмовляємо завдяки коливанням барабанних перетинок і голосових зв’язок; При ходьбі наші ноги здійснюють коливальні рухи; Коливаються атоми, з яких ми складаємося; Світ, […]...
- Транзисторний автогенератор типу LC Автогенератори типу LC розрізняють за способом створення позитивного зворотного зв’язку як автогенератори з ємнісний, автотрансформаторной і індуктивної (трансформаторної) зв’язком. Вони складаються з коливального контуру, в якому порушуються коливання потрібної частоти; підсилювального елемента (транзистора), що підсилює сигнал, що потрапляє на його вхід через ланцюг зворотного зв’язку; ланцюга позитивного зворотного зв’язку, що забезпечує подачу енергії з виходу […]...
- Тони і обертони У реальному житті ми майже ніколи не маємо справи зі звуками, створюваними чистими гармонійними, синусоїдальними, хвилями. Якщо записати реальний звук і відобразити його коливання на екрані, ми побачимо складну фігуру з мінливою частотою і амплітудою коливань. Однак будь-яке складне коливання можна представити як суму різних гармонійних, т. Е. Синусоїдальних, коливань. Гармонійне звукове коливання називають тоном […]...
- Інфразвук Що ж буває, коли частота звуку менше 16 Гц? Тоді такі коливання стають інфразвуком. Прекрасно поширюючись по воді, інфразвук допомагає китам та іншим морським тваринам орієнтуватися в товщі води. Сотні кілометрів – для інфразвуку не перешкода. Своєрідно впливає інфразвук на людину. Якось в театрі для п’єси про часи Середньовіччя замовили знаменитому фізику Р. Вуду (1868-1955) […]...
- Вимушені і вільні коливання Частота коливань математичного маятника (або їх період) залежить від довжини нитки, на якій підвішений вантаж, і від прискорення вільного падіння в тому місці, де знаходиться маятник. Вона не залежить від маси вантажу й від амплітуди коливань. У цьому легко переконатися, проробивши простий досвід. Якщо підвісити на нитці вантаж певної маси, виміряти частоту хитань такого маятника, […]...
- Ємнісний опір Бачимо, що конденсатор підключений до джерела змінної напруги. Активний опір, який виникає в сполучних проводах і на обкладинках конденсатора, надзвичайно мале. Тому вважаємо, його рівним нулю і не будемо враховувати. Напруга на обкладинках конденсатора обчислюється за такою формулою: U = q/C Q – заряд конденсатора; С – електроємність конденсатора. Напруга в джерелі змінюється згідно гармонійному […]...
- Фізика звуку Світ рясніє звуками, що варьюється від ледве чутного рокоту до пронизливого вереску. Тихий або гучний, заспокійливий або дратівливий, звук дає людям безцінні відомості про середовище їх проживання. Звук зобов’язаний своєму існуванню хвилям, створюваним ледь помітними коливаннями тіл, таких, як натягнута шкіряна мембрана барабана, вібруюча після удару. Ці хвилі поширюються в повітрі, інших газах, рідинах і […]...
- Сприйняття висоти тону Сприйняття висоти тону відбувається за допомогою двох механізмів. Інформація про низькі тонах передається в мозок у вигляді імпульсів тієї ж частоти, що і частота сприйманого звуку. Високі тони кодуються місцем розташування сприймальним їх волоскової клітини. Звукові коливання втягують у коливальний процес рідина верхнього і нижнього каналів равлики. Чим вище тон звуку, тим менше коливний стовп […]...
- Закон Гука: фізика Деформацією називається зміна форми або об’єму тіла під дією прикладеної сили. Деформація є пружною, якщо після припинення дії прикладеної сили, вона повністю зникає. Якщо після припинення дії прикладеної сили об’єкт залишається деформованим, така деформація називається пластичної. Здатність тіла протистояти деформації називається пружністю. У техніці широко застосовуються пружинні пружини, за допомогою яких відбувається гасіння коливань, що […]...
- Ефективні значення напруги і сили струму У ланцюзі змінного струму його напрямок і амплітуда змінюються з частотою 50 Гц. Однак виділяється на навантаженні енергія залежить не від напрямку струму в ланцюзі, а лише від його абсолютного значення. Завжди можна підібрати таке значення сили постійного струму, щоб енергія, що виділяється за деякий час цим струмом на ділянці ланцюга з опором R, дорівнювала […]...
- Лінійний чотириполюсник. Характеристики чотириполюсника Завданням лінійних ланцюгів є передача і фільтрація сигналів в тракті каналу радіозв’язку. Радіотехнічний ланцюг, через яку проходить сигнал, часто можна представити у вигляді чотириполюсника – пристрою, що має два вхідних і два вихідних затиску. Якщо чотириполюсник являє собою лінійну ланцюг з постійними параметрами то при подачі на його вхід синусоїдального сигналу Uвх c деякої амплітудою, […]...
- Амплітуда коливань температури Розглядаючи дану тему, необхідно, перш за все, визначитися з тим, що ж таке амплітуда взагалі. Амплітуда визначається як різниця між екстремальними показниками тих чи інших величин. В даному конкретному випадку ми будемо розглядати амплітуду коливань температури. Дана характеристика клімату є важливою для будь-якої місцевості. З умінням обчислювати даний показник стикаються, люди таких професій як: Біолог; […]...
- Механічні коливання Коливання – це повторювані в часі зміни стану системи. Поняття коливань охоплює дуже широке коло явищ. Коливання механічних систем, або механічні коливання – це механічний рух тіла або системи тіл, яке володіє повторюваністю в часі і відбувається в околиці положення рівноваги. Положенням рівноваги називається таке положення системи, в якому вона може залишатися як завгодно довго […]...
- Фонокардіографія Фонокардіографія – метод реєстрації звукових явищ, що виникають у серці при його діяльності. Вона є суттєвим доповненням до аускультації серця, тому що дозволяє реєструвати звуки, які не сприймаються людським вухом. Слуховий аналізатор людини здатний сприймати звукові коливання в широкому діапазоні – від 16 до 20 000 Гц, але сприйняття їх неоднаково. Краще уловлюються звуки з […]...
- Електронні генератори Розглянемо методи генерування електричних коливань, т. Е. Отримання коливань в системах, що працюють в режимі самозбудження, коли зовнішнє джерело коливань відсутня Такі системи називаються автоколивальними системами або генераторами, а їх коливання – автоколиваннями. Автоколивальних система являє собою нелінійне пристрій, що перетворює енергію джерела постійної ЕРС в енергію коливань. Електронний генератор – це пристрій, що перетворює […]...