Rezonanță vs Frecvență naturală
Rezonanța și frecvența naturală sunt două subiecte foarte importante discutate sub tema unde și vibrații. De asemenea, joacă un rol vital în domenii precum teoria circuitelor, gestionarea dezastrelor, ingineria și chiar științele vieții. Acest articol va încerca să discute aceste două fenomene, semnificația lor, asemănările lor și în cele din urmă diferențele lor.
Frecventa naturala
Fiecare sistem are o proprietate numită frecvență naturală. Frecvența naturală a unui sistem este foarte importantă; este frecvența pe care o va urma sistemul, dacă sistemul este prevăzut cu o oscilație mică. Evenimente precum cutremure și vânturi pot distruge obiecte cu aceeași frecvență naturală ca evenimentul în sine. Este foarte important să înțelegeți și să măsurați frecvența naturală a unui sistem pentru a-l proteja de astfel de dezastre naturale. Frecvența naturală este direct legată de rezonanță. Va fi explicat mai târziu. Sistemele precum clădirile, circuitele electronice și electrice, sistemele optice, sistemele sonore și chiar sistemele biologice au frecvențe naturale. Ele pot fi sub formă de impedanță, oscilație sau suprapunere în funcție de sistem.
Rezonanţă
Când unui sistem (de exemplu: un pendul) i se dă o mică oscilație, acesta va începe să se balanseze. Frecvența cu care se leagănă este frecvența naturală a sistemului. Acum imaginați-vă o forță externă periodică aplicată sistemului. Frecvența acestei forțe externe nu este neapărat similară cu frecvența naturală a sistemului. Această forță va încerca să oscileze sistemul la frecvența forței. Acest lucru creează un model inegal. O parte din energia din forța externă este absorbită de sistem. Acum să analizăm cazul în care frecvențele sunt aceleași. În acest caz, pendulul va oscila liber cu energia maximă absorbită de forța externă. Aceasta se numește rezonanță. În acest caz, chiar dacă pendulul și forța nu ar fi în aceeași fază, pendulul s-ar adapta în cele din urmă la faza forței. Aceasta este o oscilație forțată. Deoarece pendulul absoarbe cea mai mare cantitate de energie la rezonanță, amplitudinea pendulului este maximă la rezonanță. Acesta este pericolul pe care îl aduc cutremurele și furtunile. Să presupunem că frecvența naturală a unei clădiri este aceeași cu cea a cutremurului, clădirea va oscila cu cea mai mare amplitudine care se va prăbuși în cele din urmă. Există, de asemenea, o stare de rezonanță în circuitele LCR. Impedanța oricărei combinații LCR depinde de frecvența curentului alternativ. Rezonanța are loc la impedanța minimă. Frecvența corespunzătoare frecvenței minime este frecvența de rezonanță. La cea mai mare impedanță, se spune că sistemul este anti-rezonant. Această rezonanță și anti-rezonanță sunt utilizate pe scară largă în circuitele de reglare și respectiv în circuitele de filtrare.amplitudinea pendulului este maximă la rezonanță. Acesta este pericolul pe care îl aduc cutremurele și furtunile. Să presupunem că frecvența naturală a unei clădiri este aceeași cu cea a cutremurului, clădirea va oscila cu cea mai mare amplitudine care se va prăbuși în cele din urmă. Există, de asemenea, o stare de rezonanță în circuitele LCR. Impedanța oricărei combinații LCR depinde de frecvența curentului alternativ. Rezonanța are loc la impedanța minimă. Frecvența corespunzătoare frecvenței minime este frecvența de rezonanță. La cea mai mare impedanță, se spune că sistemul este anti-rezonant. Această rezonanță și anti-rezonanță sunt utilizate pe scară largă în circuitele de reglare și respectiv în circuitele de filtrare.amplitudinea pendulului este maximă la rezonanță. Acesta este pericolul pe care îl aduc cutremurele și furtunile. Să presupunem că frecvența naturală a unei clădiri este aceeași cu cea a cutremurului, clădirea va oscila cu cea mai mare amplitudine care se va prăbuși în cele din urmă. Există, de asemenea, o stare de rezonanță în circuitele LCR. Impedanța oricărei combinații LCR depinde de frecvența curentului alternativ. Rezonanța are loc la impedanța minimă. Frecvența corespunzătoare frecvenței minime este frecvența de rezonanță. La cea mai mare impedanță, se spune că sistemul este anti-rezonant. Această rezonanță și anti-rezonanță sunt utilizate pe scară largă în circuitele de reglare și respectiv în circuitele de filtrare. Să presupunem că frecvența naturală a unei clădiri este aceeași cu cea a cutremurului, clădirea va oscila cu cea mai mare amplitudine care se va prăbuși în cele din urmă. Există, de asemenea, o stare de rezonanță în circuitele LCR. Impedanța oricărei combinații LCR depinde de frecvența curentului alternativ. Rezonanța are loc la impedanța minimă. Frecvența corespunzătoare frecvenței minime este frecvența de rezonanță. La cea mai mare impedanță, se spune că sistemul este anti-rezonant. Această rezonanță și anti-rezonanță sunt utilizate pe scară largă în circuitele de reglare și respectiv în circuitele de filtrare. Să presupunem că frecvența naturală a unei clădiri este aceeași cu cea a cutremurului, clădirea va oscila cu cea mai mare amplitudine care se va prăbuși în cele din urmă. Există, de asemenea, o stare de rezonanță în circuitele LCR. Impedanța oricărei combinații LCR depinde de frecvența curentului alternativ. Rezonanța are loc la impedanța minimă. Frecvența corespunzătoare frecvenței minime este frecvența de rezonanță. La cea mai mare impedanță, se spune că sistemul este anti-rezonant. Această rezonanță și anti-rezonanță sunt utilizate pe scară largă în circuitele de reglare și respectiv în circuitele de filtrare. Rezonanța are loc la impedanța minimă. Frecvența corespunzătoare frecvenței minime este frecvența de rezonanță. La cea mai mare impedanță, se spune că sistemul este anti-rezonant. Această rezonanță și anti-rezonanță sunt utilizate pe scară largă în circuitele de reglare și respectiv în circuitele de filtrare. Rezonanța are loc la impedanța minimă. Frecvența corespunzătoare frecvenței minime este frecvența de rezonanță. La cea mai mare impedanță, se spune că sistemul este anti-rezonant. Această rezonanță și anti-rezonanță sunt utilizate pe scară largă în circuitele de reglare și respectiv în circuitele de filtrare.
Care este diferența dintre rezonanță și frecvența naturală?
• Frecvența naturală este o proprietate a unui sistem.
• Rezonanța este un eveniment care apare atunci când un sistem este prevăzut cu forța periodică externă care are frecvența naturală.
• Frecvența naturală poate fi calculată pentru un sistem.
• Amplitudinea forței furnizate determină amplitudinea rezonanței.
