Резонанс
Резонанс — это резкое увеличение амплитуды вынужденных колебаний, когда частота внешнего периодического воздействия близка к собственной частоте системы.
Внешняя сила регулярно передаёт системе энергию. Если каждое новое воздействие происходит в подходящий момент, энергия накапливается, и амплитуда растёт. Наибольшее усиление обычно наблюдается при условии \(\nu \approx \nu_0\). Реальная амплитуда ограничивается сопротивлением среды и другими потерями энергии.
Условие резонанса
Чем меньше затухание, тем выше резонансная амплитуда и тем уже диапазон частот, в котором возникает усиление. Поэтому у системы с малыми потерями резонанс выражен особенно резко. При слишком большом сопротивлении колебания быстро теряют энергию, и увеличение амплитуды становится слабее.
Ребёнок раскачивается на качелях. Если слегка подталкивать качели с частотой их собственных колебаний, каждый толчок увеличивает амплитуду. Это пример механического резонанса.
Резонанс — не просто любое увеличение амплитуды. Существенное усиление связано именно с близостью частоты внешнего воздействия к собственной частоте системы. Свободные колебания происходят без периодической внешней силы и сами по себе резонансом не являются.
Когда амплитуда вынужденных колебаний становится наибольшей?
Главное
- Резонанс — резкое увеличение амплитуды вынужденных колебаний.
- Условие резонанса: частота внешнего воздействия близка к собственной частоте системы.
- Сопротивление и потери энергии уменьшают резонансную амплитуду.