Rezonancia vs prirodzená frekvencia
Rezonancia a vlastná frekvencia sú dve veľmi dôležité témy diskutované v rámci témy vlny a vibrácie. Hrá tiež dôležitú úlohu v oblastiach ako teória obvodov, riadenie katastrof, strojárstvo a dokonca aj vedy o živote. Tento článok sa pokúsi diskutovať o týchto dvoch javoch, ich význame, podobnostiach a nakoniec o rozdieloch.
Prirodzená frekvencia
Každý systém má vlastnosť nazývanú prirodzená frekvencia. Prirodzená frekvencia systému je veľmi dôležitá; je to frekvencia, ktorú bude systém nasledovať, ak je systém vybavený malými osciláciami. Udalosti ako zemetrasenie a vietor môžu zničiť objekty s rovnakou prirodzenou frekvenciou ako samotná udalosť. Je veľmi dôležité pochopiť a zmerať prirodzenú frekvenciu systému, aby sme ho chránili pred takými prírodnými katastrofami. Prirodzená frekvencia priamo súvisí s rezonanciou. Bude to vysvetlené neskôr. Systémy ako budovy, elektronické a elektrické obvody, optické systémy, zvukové systémy a dokonca aj biologické systémy majú prirodzené frekvencie. Môžu mať formu impedancie, kmitania alebo superpozície v závislosti od systému.
Rezonancia
Ak systém (napr. Kyvadlo) dostane malé kmitanie, začne sa hojdať. Frekvencia výkyvu je prirodzenou frekvenciou systému. Teraz si predstavte periodickú vonkajšiu silu pôsobiacu na systém. Frekvencia tejto vonkajšej sily nemusí byť nevyhnutne podobná prirodzenej frekvencii systému. Táto sila sa pokúsi oscilovať systém na frekvenciu sily. Tak vznikne nerovný vzor. Určitá energia z vonkajšej sily je absorbovaná systémom. Teraz zvážime prípad, keď sú frekvencie rovnaké. V takom prípade sa bude kyvadlo voľne hojdať s maximálnou energiou absorbovanou vonkajšou silou. Tomu sa hovorí rezonancia. V takom prípade, aj keby kyvadlo a sila neboli v rovnakej fáze, by sa kyvadlo nakoniec prispôsobilo fáze sily. Toto je vynútená oscilácia. Pretože kyvadlo absorbuje najvyššie množstvo energie pri rezonancii, je amplitúda kyvadla pri rezonancii maximálna. Toto je nebezpečenstvo, ktoré prinášajú zemetrasenia a búrky. Predpokladajme, že prirodzená frekvencia budovy je rovnaká ako pri zemetrasení, budova sa bude hýbať s najvyššou amplitúdou a nakoniec sa zrúti. V obvodoch LCR je tiež rezonančný stav. Impedancia akejkoľvek kombinácie LCR závisí od frekvencie alternatívneho prúdu. Rezonancia prebieha pri minimálnej impedancii. Frekvencia zodpovedajúca minimálnej frekvencii je rezonančná frekvencia. Pri najvyššej impedancii je systém údajne antirezonančný. Táto rezonancia a antirezonancia sa široko používa v ladiacich obvodoch a filtračných obvodoch.amplitúda kyvadla je maximálna pri rezonancii. Toto je nebezpečenstvo, ktoré prinášajú zemetrasenia a búrky. Predpokladajme, že prirodzená frekvencia budovy je rovnaká ako pri zemetrasení, budova sa bude hýbať s najvyššou amplitúdou a nakoniec sa zrúti. V obvodoch LCR je tiež rezonančný stav. Impedancia akejkoľvek kombinácie LCR závisí od frekvencie alternatívneho prúdu. Rezonancia prebieha pri minimálnej impedancii. Frekvencia zodpovedajúca minimálnej frekvencii je rezonančná frekvencia. Pri najvyššej impedancii je systém údajne antirezonančný. Táto rezonancia a anti-rezonancia sa široko používa v ladiacich obvodoch a filtračných obvodoch.amplitúda kyvadla je maximálna pri rezonancii. Toto je nebezpečenstvo, ktoré prinášajú zemetrasenia a búrky. Predpokladajme, že prirodzená frekvencia budovy je rovnaká ako pri zemetrasení, budova sa bude hýbať s najvyššou amplitúdou a nakoniec sa zrúti. V obvodoch LCR je tiež rezonančný stav. Impedancia akejkoľvek kombinácie LCR závisí od frekvencie alternatívneho prúdu. Rezonancia prebieha pri minimálnej impedancii. Frekvencia zodpovedajúca minimálnej frekvencii je rezonančná frekvencia. Pri najvyššej impedancii je systém údajne antirezonančný. Táto rezonancia a anti-rezonancia sa široko používa v ladiacich obvodoch a filtračných obvodoch. Predpokladajme, že prirodzená frekvencia budovy je rovnaká ako pri zemetrasení, budova sa bude hýbať s najvyššou amplitúdou a nakoniec sa zrúti. V obvodoch LCR je tiež rezonančný stav. Impedancia akejkoľvek kombinácie LCR závisí od frekvencie alternatívneho prúdu. Rezonancia prebieha pri minimálnej impedancii. Frekvencia zodpovedajúca minimálnej frekvencii je rezonančná frekvencia. Pri najvyššej impedancii je systém údajne antirezonančný. Táto rezonancia a anti-rezonancia sa široko používa v ladiacich obvodoch a filtračných obvodoch. Predpokladajme, že prirodzená frekvencia budovy je rovnaká ako pri zemetrasení, budova sa bude hýbať s najvyššou amplitúdou a nakoniec sa zrúti. V obvodoch LCR je tiež rezonančný stav. Impedancia akejkoľvek kombinácie LCR závisí od frekvencie alternatívneho prúdu. Rezonancia prebieha pri minimálnej impedancii. Frekvencia zodpovedajúca minimálnej frekvencii je rezonančná frekvencia. Pri najvyššej impedancii je systém údajne antirezonančný. Táto rezonancia a anti-rezonancia sa široko používa v ladiacich obvodoch a filtračných obvodoch. Rezonancia prebieha pri minimálnej impedancii. Frekvencia zodpovedajúca minimálnej frekvencii je rezonančná frekvencia. Pri najvyššej impedancii je systém údajne antirezonančný. Táto rezonancia a antirezonancia sa široko používa v ladiacich obvodoch a filtračných obvodoch. Rezonancia prebieha pri minimálnej impedancii. Frekvencia zodpovedajúca minimálnej frekvencii je rezonančná frekvencia. Pri najvyššej impedancii je systém údajne antirezonančný. Táto rezonancia a anti-rezonancia sa široko používa v ladiacich obvodoch a filtračných obvodoch.
Aký je rozdiel medzi rezonanciou a prirodzenou frekvenciou?
• Prirodzená frekvencia je vlastnosťou systému.
• Rezonancia je udalosť, ktorá nastane, keď je systém napájaný externou periodickou silou, ktorá má prirodzenú frekvenciu.
• Prirodzenú frekvenciu je možné vypočítať pre systém.
• Amplitúda dodávanej sily určuje amplitúdu rezonancie.
