પ્રકૃતિમાં ધ્વનિ પ્રતિધ્વનિ. પડઘો એ ભૌતિક ઘટના છે

MBOU લોકોટ માધ્યમિક શાળા નંબર 1 નામ આપવામાં આવ્યું છે. પી.એ.માર્કોવા

સંશોધન વિષય:

"પ્રકૃતિ અને તકનીકમાં પડઘો"

પૂર્ણ થયું:

10મા ધોરણનો વિદ્યાર્થી

કોસ્ટ્યુકોવ સેર્ગેઈ

વૈજ્ઞાનિક નિરીક્ષક:

ભૌતિકશાસ્ત્ર શિક્ષક

ગોલોવનેવા ઇરિના

એલેક્ઝાન્ડ્રોવના

"વિજ્ઞાનમાં પ્રારંભ કરો"

કોણી 2013

પડઘો શું છે?

રેઝોનન્સના નુકસાન અને ફાયદા.

પડઘોના ઉદાહરણો.

શોધનો ઇતિહાસ.

ઇલેક્ટ્રિકલ રેઝોનન્સ.

અરજી ઇલેક્ટ્રિકલ રેઝોનન્સ.

મિકેનિક્સ, ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગ, માઇક્રોવેવમાં પડઘો,

એકોસ્ટિક્સ, ઓપ્ટિક્સ અને એસ્ટ્રોફિઝિક્સ.

પ્રોજેક્ટનો હેતુરેઝોનન્સની ઘટનાનો અભ્યાસ છે.

પ્રોજેક્ટની સુસંગતતા.

વિદ્યુત ઇજનેરીની લગભગ તમામ લાગુ શાખાઓ માટે રેઝોનન્સની ઘટના ખૂબ મહત્વ ધરાવે છે અને તેનો રેડિયો એન્જિનિયરિંગ, એપ્લાઇડ એકોસ્ટિક્સ, ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગ, ઇલેક્ટ્રોનિક્સ અને અન્ય ઉદ્યોગોમાં ખૂબ જ સક્રિયપણે ઉપયોગ થાય છે.

ધ્યેય હાંસલ કરવા માટે, નીચેના કાર્યો સેટ કરવામાં આવ્યા હતા:

વિશ્લેષણ કરો વિશેષ સાહિત્યઆ વિષય પર.

પડઘોના ઇતિહાસનો અભ્યાસ કરો.

પડઘોની ઘટનાનો સાર જણાવો.

ટેક્નોલોજીની વિવિધ શાખાઓમાં રેઝોનન્સ ઘટનાનો ઉપયોગ બતાવો.

સૈદ્ધાંતિક ભાગ.

પડઘો- દબાણયુક્ત ઓસિલેશનના કંપનવિસ્તારમાં તીવ્ર વધારાની ઘટના, જે ત્યારે થાય છે જ્યારે બાહ્ય પ્રભાવની આવર્તન ચોક્કસ મૂલ્યો (રેઝોનન્ટ ફ્રીક્વન્સીઝ) સુધી પહોંચે છે,

સિસ્ટમના ગુણધર્મો દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

કંપનવિસ્તારમાં વધારો એ માત્ર પડઘોનું પરિણામ છે, અને તેનું કારણ ઓસીલેટરી સિસ્ટમની આંતરિક (કુદરતી) આવર્તન સાથે બાહ્ય (ઉત્તેજક) આવર્તનનો સંયોગ છે.

રેઝોનન્સની ઘટનાનો ઉપયોગ કરીને, ખૂબ જ નબળા સામયિક ઓસિલેશનને પણ અલગ અને વિસ્તૃત કરી શકાય છે.

રેઝોનન્સ એ એવી ઘટના છે કે પ્રેરક બળની ચોક્કસ આવર્તન પર ઓસીલેટરી સિસ્ટમ આ બળની ક્રિયા માટે ખાસ કરીને જવાબદાર હોવાનું બહાર આવે છે. ઓસિલેશન થિયરીમાં પ્રતિભાવની ડિગ્રી ગુણવત્તા પરિબળ તરીકે ઓળખાતા જથ્થા દ્વારા વર્ણવવામાં આવે છે.

ઉપયોગ:

દૂધનો પાવડર પાણીમાં ઓગાળો.

સંગીતનાં સાધનોમાં રેઝોનેટર.

શરીરની મેગ્નેટિક રેઝોનન્સ પરીક્ષા.

સ્વિંગ રોકિંગ.

બેલ જીભ ના ઝૂલતા.

રેઝોનન્ટ તાળાઓ અને ચાવીઓ.

નુકસાન:

માળખાઓનો વિનાશ.

તૂટેલા વાયર.

ડોલમાંથી પાણીના છાંટા.

રેલ સાંધા પર કારની રોકિંગ.

પાઇપલાઇન્સમાં કંપનો.

ક્રેન પર લોડ ઝૂલતા.

તેની તરફ કૂચ કરવાના પરિણામે પુલનો વિનાશ.

સમયાંતરે આંચકાના પ્રભાવ હેઠળ પુલનો પડઘો જ્યારે રેલના સાંધા સાથે ટ્રેન પસાર થાય છે.

તાજેતરમાં ઉદ્ભવેલા અમુક સંજોગોએ કુદરતી ધરતીકંપોના પ્રયોગશાળાના નમૂના તરીકે ખડકોના વિસ્ફોટને સમજવાનું શક્ય બનાવ્યું છે. એટલે કે માની લો કુદરતી ધરતીકંપોરેઝોનન્ટ મૂળ છે.

એવા કિસ્સાઓ જાણીતા છે જ્યારે આખા જહાજો ચોક્કસ પ્રોપેલર શાફ્ટની ઝડપે પડઘો પાડે છે.

રેઝોનન્સની ઘટનાનું સૌપ્રથમ વર્ણન ગેલિલિયો ગેલિલી દ્વારા 1602માં લોલક અને સંગીતના તારોના અભ્યાસને સમર્પિત કાર્યોમાં કરવામાં આવ્યું હતું.

ટેકનોલોજીમાં ઇલેક્ટ્રિકલ રેઝોનન્સની ઘટનાનો ઉપયોગ.

જો આવર્તન ω બાહ્ય બળકુદરતી આવર્તન સુધી પહોંચે છે ω0, a તીવ્ર વધારોદબાણયુક્ત ઓસિલેશનના કંપનવિસ્તાર. આ ઘટનાને રેઝોનન્સ કહેવામાં આવે છે. પ્રેરક બળની આવર્તન ω પર દબાણયુક્ત ઓસિલેશનના કંપનવિસ્તાર xm ની અવલંબનને રેઝોનન્ટ લાક્ષણિકતા અથવા રેઝોનન્સ કર્વ (આકૃતિ 2) કહેવામાં આવે છે.

રેઝોનન્સ દરમિયાન, લોડના કંપનનું કંપનવિસ્તાર xm એ બાહ્ય પ્રભાવને કારણે વસંતના મુક્ત (ડાબે) છેડાના કંપનના કંપનવિસ્તાર ym કરતાં અનેક ગણું વધારે હોઈ શકે છે. ઘર્ષણની ગેરહાજરીમાં, પડઘો દરમિયાન દબાણયુક્ત ઓસિલેશનનું કંપનવિસ્તાર મર્યાદા વિના વધવું જોઈએ. IN વાસ્તવિક પરિસ્થિતિઓસ્ટેડી-સ્ટેટ ફોર્સ્ડ ઓસિલેશનનું કંપનવિસ્તાર સ્થિતિ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે: ઓસિલેશનના સમયગાળા દરમિયાન બાહ્ય બળનું કાર્ય ઘર્ષણને કારણે તે જ સમયે યાંત્રિક ઊર્જાના નુકસાન જેટલું હોવું જોઈએ. ઘર્ષણ જેટલું ઓછું છે (એટલે ​​​​કે, ઓસીલેટરી સિસ્ટમનું ગુણવત્તા પરિબળ Q જેટલું ઊંચું છે), પડઘો પર દબાણયુક્ત ઓસિલેશનનું કંપનવિસ્તાર વધારે છે.

ખૂબ જ ઉચ્ચ ગુણવત્તાના પરિબળ સાથે ઓસીલેટરી સિસ્ટમ્સમાં (

રેઝોનન્સની ઘટના પુલ, ઇમારતો અને અન્ય માળખાના વિનાશનું કારણ બની શકે છે જો તેમની આવર્તનની કુદરતી આવર્તન સમયાંતરે આવર્તન સાથે સુસંગત હોય. અભિનય બળ, જે ઉદભવ્યું, ઉદાહરણ તરીકે, અસંતુલિત મોટરના પરિભ્રમણને કારણે.

આકૃતિ 2.

પર રેઝોનન્સ વણાંકો વિવિધ સ્તરોભીનાશ: 1 – ઘર્ષણ વિના ઓસીલેટરી સિસ્ટમ; પડઘો પર, ફરજિયાત ઓસિલેશનનું કંપનવિસ્તાર xm અનિશ્ચિત રૂપે વધે છે; 2, 3, 4 - વિવિધ ગુણવત્તાના પરિબળો સાથે ઓસીલેટરી સિસ્ટમ્સ માટે વાસ્તવિક રેઝોનન્સ કર્વ્સ: Q2 Q3 Q4. ઓછી ફ્રીક્વન્સીઝ પર (ω ω0) xm → 0.

ઇલેક્ટ્રિકલ રેઝોનન્સ.

જ્યારે આવર્તન એકરુપ હોય ત્યારે વર્તમાન ઓસિલેશનના કંપનવિસ્તારમાં વધારો કરવાની ઘટના બાહ્ય સ્ત્રોતકુદરતી આવર્તન સાથે ઇલેક્ટ્રિકલ સર્કિટઇલેક્ટ્રિકલ રેઝોનન્સ કહેવાય છે.

ઇલેક્ટ્રીકલ રેઝોનન્સ નાટકોની ઘટના ઉપયોગી ભૂમિકારેડિયો રીસીવરને ઇચ્છિત રેડિયો સ્ટેશન પર ટ્યુન કરતી વખતે, ઇન્ડક્ટન્સ અને કેપેસિટેન્સના મૂલ્યોને બદલીને, તમે ખાતરી કરી શકો છો કે કુદરતી આવર્તન ઓસીલેટરી સર્કિટઆવર્તન સાથે સુસંગત રહેશે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગો, કોઈપણ રેડિયો સ્ટેશન દ્વારા ઉત્સર્જિત. પરિણામે, સર્કિટમાં રેઝોનન્ટ નાના બિંદુઓ દેખાશે. આ રેડિયોને ઇચ્છિત સ્ટેશન પર ટ્યુન કરવા તરફ દોરી જાય છે.

વિદ્યુત પ્રતિધ્વનિની બીજી વિશેષતા એ સક્રિય સાથેના એન્જિનમાં તેનો ઉપયોગ કરવાની સંભાવના છે કાયમી ચુંબક. નિયંત્રણ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ સમયાંતરે ધ્રુવીયતાને બદલે છે, એટલે કે. ખાય છે વૈકલ્પિક પ્રવાહ, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટને કેપેસીટન્સ સાથે ઓસીલેટરી સર્કિટમાં સમાવી શકાય છે.

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટનું જોડાણ શ્રેણીબદ્ધ, સમાંતર અથવા સંયુક્ત હોઈ શકે છે, અને કેપેસીટન્સ મોટરની ઓપરેટિંગ આવર્તન પર પડઘો અનુસાર પસંદ કરવામાં આવે છે, જ્યારે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ દ્વારા વર્તમાનનું સરેરાશ મૂલ્ય મોટું હશે, અને બાહ્ય વર્તમાન ખોરાક મુખ્યત્વે વળતર આપશે. સક્રિય નુકસાન. દેખીતી રીતે, કાર્યક્ષમતાના દૃષ્ટિકોણથી ઓપરેશનનો આ મોડ સૌથી આકર્ષક હશે, અને આ કિસ્સામાં મોટરને ચુંબકીય રેઝોનન્સ સ્ટેપર કહેવામાં આવશે.

મિકેનિક્સ.

મોટાભાગના લોકો માટે સૌથી વધુ પરિચિત યાંત્રિક રેઝોનન્સ સિસ્ટમ નિયમિત સ્વિંગ છે. જો તમે સ્વિંગને તેની રેઝોનન્ટ આવર્તન અનુસાર દબાણ કરો છો, તો ગતિની શ્રેણી વધશે, નહીં તો ગતિ ઝાંખું થઈ જશે.

રેઝોનન્સ અસાધારણ ઘટના વિવિધ યાંત્રિક પ્રણાલીઓમાં ઉલટાવી શકાય તેવું નુકસાન કરી શકે છે. યાંત્રિક રેઝોનેટરનું સંચાલન સંભવિત ઊર્જાના ગતિ ઊર્જામાં રૂપાંતર પર આધારિત છે.

શબ્દમાળા.

લ્યુટ, ગિટાર, વાયોલિન અથવા પિયાનો જેવા વાદ્યોના તારમાં મૂળભૂત રેઝોનન્ટ આવર્તન હોય છે જે તારની લંબાઈ, સમૂહ અને તાણ પર સીધો આધાર રાખે છે. શબ્દમાળાના તાણમાં વધારો અને તેના સમૂહ (જાડાઈ) અને લંબાઈમાં ઘટાડો તેની પ્રતિધ્વનિ આવૃત્તિમાં વધારો કરે છે. જો કે, ફ્રીક્વન્સી એ હાર્મોનિક સ્પંદનો નથી, જે સંગીતની નોંધ તરીકે જોવામાં આવે છે.

ઈલેક્ટ્રોનિક્સ.

ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોમાં, રેઝોનન્સ ચોક્કસ આવર્તન પર થાય છે જ્યારે સિસ્ટમના પ્રતિભાવના પ્રેરક અને કેપેસિટીવ ઘટકો સંતુલિત હોય છે, જે પ્રેરક તત્વના ચુંબકીય ક્ષેત્ર અને કેપેસિટરના વિદ્યુત ક્ષેત્ર વચ્ચે ઊર્જાને પરિભ્રમણ કરવાની મંજૂરી આપે છે.

રેઝોનન્સની પદ્ધતિ એ છે કે ઇન્ડક્ટન્સનું ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઉત્પન્ન થાય છે વિદ્યુત પ્રવાહ, કેપેસિટરને ચાર્જ કરવાથી અને કેપેસિટરને ડિસ્ચાર્જ કરવાથી ચુંબકીય ક્ષેત્ર બને છે

યાંત્રિક લોલક સાથે સામ્યતા દ્વારા ઘણી વખત પુનરાવર્તિત થાય છે.

માઇક્રોવેવ ઇલેક્ટ્રોનિક્સમાં, વોલ્યુમેટ્રિક રેઝોનેટરનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે, મોટાભાગે તરંગલંબાઇના ક્રમમાં પરિમાણો સાથે નળાકાર અથવા ટોરોઇડલ ભૂમિતિનો, જેમાં ઉચ્ચ ગુણવત્તાની ઓસિલેશન શક્ય છે. ઇલેક્ટ્રો ચુંબકીય ક્ષેત્રઅલગ ફ્રીક્વન્સીઝ પર નિર્ધારિત સીમા શરતો.

ઓપ્ટિક્સ.

ઓપ્ટિકલ શ્રેણીમાં, રેઝોનેટરનો સૌથી સામાન્ય પ્રકાર ફેબ્રી-પેરોટ રેઝોનેટર છે, જે રચાય છે.

અરીસાઓની જોડી, જેની વચ્ચે પડઘોમાં સ્થાયી તરંગ સ્થાપિત થાય છે. ફેબ્રીના ઓપ્ટિકલ રિઝોનેટરના પ્રકાર - પેરોટ પ્રકાર:

1. સપાટ - સમાંતર;

2. કેન્દ્રિત (ગોળાકાર);

3. હેમિસ્ફેરિકલ;

4. કોન્ફોકલ;

5. બહિર્મુખ-અંતર્મુખ.

એકોસ્ટિક્સ.

રેઝોનન્સ ઘટના કોઈપણ આવર્તનના યાંત્રિક સ્પંદનોમાં, ખાસ કરીને ધ્વનિ સ્પંદનોમાં જોઈ શકાય છે. અમારી પાસે નીચેના પ્રયોગમાં ધ્વનિ અથવા એકોસ્ટિક રેઝોનન્સનું ઉદાહરણ છે.

ચાલો બે સરખા ટ્યુનિંગ ફોર્કને એકબીજાની બાજુમાં મૂકીએ, બોક્સના છિદ્રોને એકબીજા તરફ ફેરવીએ (ફિગ. 40). બૉક્સીસની જરૂર છે કારણ કે તે ટ્યુનિંગ ફોર્ક્સના અવાજને વિસ્તૃત કરે છે. આ ટ્યુનિંગ ફોર્ક અને બોક્સમાં બંધ હવાના સ્તંભ વચ્ચેના પડઘોને કારણે થાય છે; તેથી બોક્સને રેઝોનેટર અથવા રેઝોનન્ટ બોક્સ કહેવામાં આવે છે. હવામાં ધ્વનિ તરંગોના પ્રસારનો અભ્યાસ કરતી વખતે અમે નીચે આ બૉક્સની કામગીરીને વધુ વિગતવાર સમજાવીશું. હવે આપણે જે પ્રયોગનું પૃથ્થકરણ કરીશું તેમાં બોક્સની ભૂમિકા સંપૂર્ણપણે સહાયક છે.

ચોખા. 40. ટ્યુનિંગ ફોર્કસનો પડઘો

ચાલો એક ટ્યુનિંગ ફોર્કને હિટ કરીએ અને પછી તેને અમારી આંગળીઓથી મફલ કરીએ. બીજી ટ્યુનિંગ ફોર્ક કેવી રીતે સંભળાય છે તે આપણે સાંભળીશું.

ચાલો બે અલગ અલગ ટ્યુનિંગ ફોર્ક લઈએ, એટલે કે. વિવિધ ઊંચાઈટોન કરો અને પ્રયોગનું પુનરાવર્તન કરો. હવે દરેક ટ્યુનિંગ ફોર્ક બીજા ટ્યુનિંગ ફોર્કના અવાજને પ્રતિસાદ આપશે નહીં.

આ પરિણામ સમજાવવું મુશ્કેલ નથી. એક ટ્યુનિંગ ફોર્ક (1) ના સ્પંદનો બીજા ટ્યુનિંગ ફોર્ક (2) પર કેટલાક બળ સાથે હવા દ્વારા કાર્ય કરે છે, જેના કારણે તે દબાણયુક્ત ઓસિલેશન કરે છે. ટ્યુનિંગ ફોર્ક 1 હાર્મોનિક ઓસિલેશન કરે છે, ટ્યુનિંગ ફોર્ક 2 પર કામ કરતું બળ ટ્યુનિંગ ફોર્ક 1 ની આવર્તન સાથે હાર્મોનિક ઓસિલેશનના નિયમ અનુસાર બદલાશે. જો બળની આવર્તન ટ્યુનિંગ ફોર્ક 2 ની કુદરતી આવર્તન જેટલી જ હોય. , પછી રેઝોનન્સ થાય છે - ટ્યુનિંગ ફોર્ક 2 મજબૂત રીતે સ્વિંગ કરે છે. જો બળની આવર્તન અલગ હોય, તો ટ્યુનિંગ ફોર્ક 2 ના દબાણયુક્ત સ્પંદનો એટલા નબળા હશે કે આપણે તેમને સાંભળીશું નહીં.

ટ્યુનિંગ ફોર્ક્સમાં ખૂબ ઓછું એટેન્યુએશન હોવાથી, તેમનો પડઘો તીક્ષ્ણ છે (§ 14). તેથી, ટ્યુનિંગ ફોર્ક્સની ફ્રીક્વન્સીઝ વચ્ચેનો એક નાનો તફાવત પણ એ હકીકત તરફ દોરી જાય છે કે એક બીજાના સ્પંદનોને પ્રતિસાદ આપવાનું બંધ કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, બે સરખા ટ્યુનિંગ ફોર્કસમાંથી એકના પગ પર પ્લાસ્ટિસિન અથવા મીણના ટુકડાઓ ગુંદર કરવા માટે તે પૂરતું છે, અને ટ્યુનિંગ ફોર્ક્સ પહેલેથી જ આઉટ ઓફ ટ્યુન હશે, ત્યાં કોઈ પડઘો નહીં હોય.

આપણે જોઈએ છીએ કે બળજબરીપૂર્વકના ઓસિલેશન દરમિયાનની તમામ ઘટનાઓ ટ્યુનિંગ ફોર્ક્સ સાથે તે જ રીતે થાય છે જેમ કે સ્પ્રિંગ (§ 12) પરના ભારના દબાણયુક્ત ઓસિલેશન સાથેના પ્રયોગોમાં.

જો અવાજ એક નોંધ છે ( સામયિક ઓસિલેશન), પરંતુ તે સ્વર (હાર્મોનિક વાઇબ્રેશન) નથી, તો પછી આનો અર્થ છે, જેમ આપણે જાણીએ છીએ, તેમાં ટોનનો સરવાળો છે: સૌથી નીચો (મૂળભૂત) અને ઓવરટોન. જ્યારે પણ ટ્યુનિંગ ફોર્કની આવર્તન ધ્વનિના કોઈપણ હાર્મોનિક્સની આવર્તન સાથે એકરુપ હોય ત્યારે ટ્યુનિંગ ફોર્કે આવા અવાજનો પડઘો પાડવો જોઈએ. ટ્યુનિંગ ફોર્કના રિઝોનેટર છિદ્રને તૂટક તૂટક હવાના પ્રવાહની સામે મૂકીને સરળ સાયરન અને ટ્યુનિંગ ફોર્ક વડે પ્રયોગ કરી શકાય છે. જો ટ્યુનિંગ ફોર્કની આવર્તન બરાબર હોય, તો, તે જોવામાં સરળ છે તેમ, તે સાયરનના અવાજને પ્રતિ સેકન્ડ દીઠ 300 વિક્ષેપો (સાયરનના મુખ્ય સ્વરનો પડઘો) પર જ નહીં, પણ 150 પર પણ પ્રતિસાદ આપશે. વિક્ષેપો - સાયરનના પ્રથમ ઓવરટોનનો પડઘો, અને 100 વિક્ષેપો પર - બીજા ઓવરટોન પર પડઘો, વગેરે.

લોલકના સમૂહ (§ 16) સાથેના પ્રયોગ જેવો જ પ્રયોગ ધ્વનિ સ્પંદનો સાથે પુનઃઉત્પાદન કરવું મુશ્કેલ નથી. આ કરવા માટે, તમારી પાસે ફક્ત ધ્વનિ રેઝોનેટરનો સમૂહ હોવો જરૂરી છે - ટ્યુનિંગ ફોર્ક્સ, સ્ટ્રિંગ્સ, અંગ પાઈપો. દેખીતી રીતે, ગ્રાન્ડ પિયાનો અથવા પિયાનોના તાર અલગ-અલગ કુદરતી ફ્રીક્વન્સીઝ સાથે ઓસીલેટરી સિસ્ટમનો આટલો વ્યાપક સમૂહ બનાવે છે. જો, પિયાનો ખોલીને અને પેડલ દબાવીને, આપણે તાર પર મોટેથી એક નોંધ ગાઈએ છીએ, તો આપણે સાંભળીશું કે સાધન સમાન પીચ અને સમાન લાકડાના અવાજ સાથે કેવી રીતે પ્રતિક્રિયા આપે છે. અને અહીં આપણો અવાજ હવા દ્વારા સામયિક બળ બનાવે છે જે તમામ તાર પર કાર્ય કરે છે. જો કે, તેમાંથી ફક્ત તે જ પ્રતિસાદ આપે છે જે હાર્મોનિક સ્પંદનો સાથે સુસંગત હોય છે - મૂળભૂત અને ઓવરટોન જે આપણે ગાઈએ છીએ તે નોંધ બનાવે છે.

આમ, એકોસ્ટિક રેઝોનન્સ સાથેના પ્રયોગો ફ્યુરિયર પ્રમેયની માન્યતાના ઉત્તમ ઉદાહરણ તરીકે સેવા આપી શકે છે.

રેઝોનન્સ એ ધ્વનિ ઉપકરણોની ડિઝાઇનમાં વપરાતી સૌથી મહત્વપૂર્ણ ભૌતિક પ્રક્રિયાઓમાંની એક છે, જેમાંના મોટા ભાગના રિઝોનેટર ધરાવે છે, ઉદાહરણ તરીકે, વાયોલિનના તાર અને શરીર, વાંસળીની નળી અને ડ્રમ્સનું શરીર.

આંતરિક અવયવો અને ઇન્ફ્રાસાઉન્ડની વાઇબ્રેશન ફ્રીક્વન્સીના સંયોગને કારણે ઉચ્ચ-તીવ્રતાવાળા ઇન્ફ્રાસાઉન્ડ, એટેલિંગ રેઝોનન્સ, લગભગ તમામ આંતરિક અવયવોની કામગીરીમાં વિક્ષેપ તરફ દોરી જાય છે, તે શક્ય છે. જીવલેણ પરિણામકાર્ડિયાક અરેસ્ટ અથવા રક્ત વાહિનીઓના ભંગાણને કારણે. ની ઘટનાને રોકવા માટે ખાસ સાવચેતી રાખવી જોઈએ ધ્વનિ સ્પંદનોનીચેની ફ્રીક્વન્સીઝ સાથે, કારણ કે ફ્રીક્વન્સીઝનો સંયોગ પડઘો તરફ દોરી જાય છે:

માનવ શરીરના કેટલાક ભાગોની કુદરતી (રેઝોનન્ટ) ફ્રીક્વન્સીઝ

20-30 હર્ટ્ઝ
હેડ રેઝોનન્સ
40-100 હર્ટ્ઝ
આંખનો પડઘો
0.5-13 હર્ટ્ઝ
વેસ્ટિબ્યુલર ઉપકરણનો પડઘો
4-6 હર્ટ્ઝ
હૃદય પ્રતિધ્વનિ
2-3 હર્ટ્ઝ
પેટનો પડઘો
2-4 હર્ટ્ઝ
આંતરડાનો પડઘો
6-8 હર્ટ્ઝ
કિડની રેઝોનન્સ
2-5 હર્ટ્ઝ
હાથનો પડઘો
5-7 હર્ટ્ઝ
ભય અને ગભરાટની લાગણીઓનું કારણ બને છે

એસ્ટ્રોફિઝિક્સ.

માં ઓર્બિટલ રેઝોનન્સ અવકાશી મિકેનિક્સએવી પરિસ્થિતિ છે જેમાં બે (અથવા વધુ) અવકાશી પદાર્થોમાં ભ્રમણકક્ષાનો સમયગાળો હોય છે જે નાની કુદરતી સંખ્યાઓ તરીકે સંબંધિત હોય છે. પરિણામે, આ અવકાશી પદાર્થોનિયમિત ગુરુત્વાકર્ષણ કરો

એકબીજા પર પ્રભાવ, જે તેમની ભ્રમણકક્ષાને સ્થિર કરી શકે છે.

જાહેર આક્રોશ.

સાર્વજનિક પડઘો એ કોઈની અથવા કંઈકની અમુક ક્રિયાઓ (માહિતી, વર્તન, નિવેદન, વગેરે) માટે ઘણા લોકો (આક્રોશ, ઉત્તેજના, પ્રતિભાવો, વગેરે) ની પ્રતિક્રિયા છે. ભંડોળ આકર્ષવા દ્વારા કૃત્રિમ રીતે જાહેર પડઘો થઈ શકે છે સમૂહ માધ્યમોએક અથવા બીજા સામાજિક અથવા જાહેર ધ્યાન રાજકીય ઘટના.

વધુમાં, ન્યાયતંત્ર, કારોબારી અને કાયદાકીય શાખાઓ, સરકાર પર દબાણ લાવવા માટે અમુક જૂથો દ્વારા જાહેર આક્રોશનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. જાહેર સંસ્થાઓઅને રાજકીય પક્ષો.

નિષ્કર્ષ.

પ્રોજેક્ટની રચનાના પરિણામે, મેં રેઝોનન્સની ઘટનાનો અભ્યાસ કરવાના હેતુથી ઘણું સંશોધન કર્યું: વૈજ્ઞાનિક સાહિત્ય સાથે કામ કરવું, વિડિઓઝ જોવી, 10 મા ધોરણના વિદ્યાર્થીઓનું સર્વેક્ષણ કરવું, મને જાણવા મળ્યું કે રેઝોનન્સની ઘટના એ મનુષ્યો માટે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ ભૌતિક ઘટના છે અને તેનો ઉપયોગ વિજ્ઞાન અને ટેકનોલોજીની ઘણી શાખાઓમાં થાય છે. પરંતુ ફાયદાની સાથે રેઝોનન્સ નુકસાન પણ કરી શકે છે.

પ્રોજેક્ટ તરીકે ઉપયોગ કરી શકાય છે વધારાની સામગ્રીધોરણ 9 અને 11 માં "રેઝોનન્સ" વિષયનો અભ્યાસ કરતી વખતે.

વપરાયેલ સાહિત્યની સૂચિ:

en.wikipedia.org

1. mirslovarei.com - પબ્લિક રેઝોનન્સ શું છે (રાજકીય શબ્દકોશમાંથી સામગ્રી)

4. M. સ્પંદનોના સિદ્ધાંતમાં લાગુ પદ્ધતિઓ. - એમ.: નૌકા, 1988.

5. યુનિવર્સલ રેફરન્સ બુક, એસ.યુ. કુર્ગનોવ, એન.એ. ગિરડીમોવા - એમ.: એક્સમો, 2011.

શું તમે સાંભળ્યું છે કે પુલ પાર કરતી વખતે સૈનિકોની ટુકડીએ કૂચ કરવાનું બંધ કરવું જોઈએ? સૈનિકો, જેઓ અગાઉ પગથિયાં સાથે ચાલતા હતા, તેઓ આમ કરવાનું બંધ કરે છે અને મુક્ત ગતિએ ચાલવા લાગે છે.

સૈનિકોને સ્થાનિક સુંદરતાની પ્રશંસા કરવાની તક આપવાના ધ્યેય સાથે કમાન્ડરો દ્વારા આવો આદેશ આપવામાં આવતો નથી. સૈનિકો પુલને નષ્ટ કરતા અટકાવવા માટે આ કરવામાં આવે છે. અહીં કનેક્શન શું છે? ખૂબ જ સરળ. આ સમજવા માટે, તમારે રેઝોનન્સની ઘટનાથી પરિચિત થવાની જરૂર છે.

રેઝોનન્સની ઘટના શું છે: કંપન આવર્તન

પડઘો શું છે તે વધુ સારી રીતે સમજવા માટે, હેંગિંગ સ્વિંગ પર સવારી કરવા જેવા સરળ અને સુખદ મનોરંજનને યાદ રાખો. એક વ્યક્તિ તેમના પર બેસે છે, અને બીજો તેમને સ્વિંગ કરે છે.

અને ખૂબ જ ઓછા બળનો ઉપયોગ કરીને, એક બાળક પણ પુખ્ત વયના લોકોને ખૂબ જ મજબૂત રીતે રોકી શકે છે. તે આ કેવી રીતે હાંસલ કરે છે? તેના સ્વિંગિંગની આવર્તન સ્વિંગિંગની આવર્તન સાથે એકરુપ થાય છે, પડઘો થાય છે, અને સ્વિંગિંગનું કંપનવિસ્તાર મોટા પ્રમાણમાં વધે છે. એવું કંઈક. પરંતુ પ્રથમ વસ્તુઓ પ્રથમ.

ઓસિલેશન આવર્તનઆ એક સેકન્ડમાં સ્પંદનોની સંખ્યા છે. તે સમયમાં નહીં, પરંતુ હર્ટ્ઝ (1 હર્ટ્ઝ) માં માપવામાં આવે છે. એટલે કે, 50 હર્ટ્ઝની ઓસિલેશન ફ્રીક્વન્સી એટલે કે શરીર પ્રતિ સેકન્ડમાં 50 ઓસિલેશન કરે છે.

દબાણયુક્ત ઓસિલેશનના કિસ્સામાં, હંમેશા સ્વ-ઓસીલેટીંગ (અથવા આપણા કિસ્સામાં સ્વિંગિંગ) શરીર અને પ્રેરક બળ હોય છે. તેથી આ બાહ્ય બળ શરીર પર ચોક્કસ આવર્તન સાથે કાર્ય કરે છે.

અને જો તેની આવર્તન શરીરની જ ઓસિલેશન ફ્રીક્વન્સીથી ઘણી અલગ હોય, તો પછી બાહ્ય બળ શરીરને ઓસીલેટ કરવામાં નબળી રીતે મદદ કરશે અથવા, વૈજ્ઞાનિક રીતે કહીએ તો, તેના ઓસિલેશનને નબળી રીતે વધારશે.

ઉદાહરણ તરીકે, જો તમે કોઈ વ્યક્તિને સ્વિંગ પર ઝૂલાવવાનો પ્રયાસ કરો છો જ્યારે તે તમારી તરફ ઉડતો હોય ત્યારે તેને ધક્કો મારીને, તમે તમારા હાથ પછાડી શકો છો અને વ્યક્તિને ફેંકી શકો છો, પરંતુ તમે તેને વધુ સ્વિંગ કરવાની શક્યતા નથી.

પરંતુ જો તમે તેને સ્વિંગ કરો છો, તેને ચળવળની દિશામાં દબાણ કરો છો, તો તમારે પરિણામ પ્રાપ્ત કરવા માટે ખૂબ ઓછા પ્રયત્નોની જરૂર છે. આ છે આવર્તન સંયોગ અથવા વાઇબ્રેશન રેઝોનન્સ. તે જ સમયે, તેમના કંપનવિસ્તાર મોટા પ્રમાણમાં વધે છે.

રેઝોનન્ટ ઓસિલેશનના ઉદાહરણો: ફાયદા અને નુકસાન

તેવી જ રીતે, જ્યારે સ્વિંગના બીજા સંસ્કરણને બોર્ડના રૂપમાં સ્ટેન્ડ પર ચલાવો, ત્યારે જ્યારે તમારી બાજુ પહેલેથી જ વધી રહી હોય ત્યારે તમારા પગ વડે જમીન પરથી દબાણ કરવું સરળ અને વધુ અસરકારક છે, અને જ્યારે તે ઘટી રહ્યું હોય ત્યારે નહીં.

આ જ કારણસર, છિદ્રમાં ફસાયેલી કાર ધીમે ધીમે ખડકી દેવામાં આવે છે અને તે ક્ષણો પર આગળ ધકેલવામાં આવે છે જ્યારે તે પોતે આગળ વધે છે. આ તેની જડતામાં નોંધપાત્ર વધારો કરે છે, કંપનના કંપનવિસ્તારમાં વધારો કરે છે.

ઘણા છે સમાન ઉદાહરણો, જે સૂચવે છે કે વ્યવહારમાં આપણે ઘણી વાર પડઘોની ઘટનાનો ઉપયોગ કરીએ છીએ, પરંતુ આપણે તે સાહજિક રીતે કરીએ છીએ, તે સમજ્યા વિના કે આપણે ભૌતિકશાસ્ત્રના નિયમો લાગુ કરી રહ્યા છીએ.

રેઝોનન્સ ઘટનાની ઉપયોગીતા ઉપર ચર્ચા કરવામાં આવી હતી. જો કે, પડઘો પણ હાનિકારક હોઈ શકે છે. કેટલીકવાર કંપન કંપનવિસ્તારમાં પરિણામી વધારો ખૂબ જ નુકસાનકારક હોઈ શકે છે. ખાસ કરીને, અમે બ્રિજ પર સૈનિકોની કંપની વિશે વાત કરી.

તેથી ઇતિહાસમાં એવા ઘણા કિસ્સાઓ હતા જ્યારે પુલ ખરેખર તૂટી પડ્યા હતા અને સૈનિકોના પગથિયાં નીચે પાણીમાં પડ્યા હતા. તેમાંથી છેલ્લું લગભગ સો વર્ષ પહેલાં સેન્ટ પીટર્સબર્ગમાં થયું હતું. આવા કિસ્સાઓમાં, સૈનિકોના બૂટની મારામારીની આવર્તન પુલની કંપનની આવર્તન સાથે સુસંગત હતી, અને પુલ તૂટી પડ્યો હતો.

પરિચય

પ્રકરણ 1. ફરજિયાત સ્પંદનો

1દબાણયુક્ત ઓસિલેશનની સુવિધાઓ અને તેમના ઉદાહરણો

2 રેઝોનન્સ ઘટના

પ્રકરણ 2. ટેકનોલોજીમાં સ્પંદનોનો ઉપયોગ

1 મફત સ્પંદનો

2 કાસ્ટિંગમાં વાઇબ્રેશનનો ઉપયોગ

3 વર્ગીકરણ માટે સ્પંદનોનો ઉપયોગ કરવો જથ્થાબંધ સામગ્રી

પ્રકરણ 3. હાનિકારક ક્રિયાઓવધઘટ

1 શિપનું પિચિંગ અને સ્ટેબિલાઇઝર્સ

2 ક્રૂ વધઘટ

3 વિરોધી પડઘો

નિષ્કર્ષ

વપરાયેલ સાહિત્યની સૂચિ

પરિચય

હાલમાં ઓસીલેટરી પ્રક્રિયાઓમાં દર્શાવવામાં આવેલ રસ ખૂબ જ વ્યાપક છે અને તે લોલકના સ્વિંગના અભ્યાસથી ઘણો આગળ છે, જેમ કે પ્રારંભિક XVIIસદી, જ્યારે વૈજ્ઞાનિકો માત્ર ઓસિલેશનમાં રસ લેવા લાગ્યા હતા.

જ્ઞાનની વિવિધ શાખાઓથી પરિચિત થવું, કુદરતી ઘટનાઓનું અવલોકન કરવું, તે જોવું મુશ્કેલ નથી કે સ્પંદનો એ યાંત્રિક ચળવળના સૌથી સામાન્ય સ્વરૂપોમાંનું એક છે. અમે ઓસીલેટરી હલનચલનનો સામનો કરીએ છીએ રોજિંદા જીવનઅને ટેક્નોલોજી: દિવાલ ઘડિયાળનું લોલક ઊભી સ્થિતિની આસપાસ સામયિક સ્વિંગ કરે છે, હાઇ-સ્પીડ ટર્બાઇનનો પાયો મુખ્ય શાફ્ટની ક્રાંતિ સાથે સમયાંતરે ઓસીલેટ થાય છે, રેલ્વે કારનું શરીર જ્યારે રેલના સાંધામાંથી પસાર થાય છે ત્યારે ઝરણા પર ઝૂલે છે. , વગેરે

આ બધા કિસ્સાઓમાં, ઓસીલેટીંગ બોડી બે વચ્ચે સામયિક (પુનરાવર્તિત) ચળવળ કરે છે આત્યંતિક સ્થિતિ, સમયના વધુ કે ઓછા સમાન અંતરાલમાંથી એક જ બિંદુમાંથી પસાર થવું, ક્યારેક એક દિશામાં, ક્યારેક વિરુદ્ધ દિશામાં.

આધુનિક વૈજ્ઞાનિક મંતવ્યો અનુસાર, ધ્વનિ, ગરમી, પ્રકાશ, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઘટના, એટલે કે આપણી આસપાસની દુનિયાની સૌથી મહત્વપૂર્ણ શારીરિક પ્રક્રિયાઓ વિવિધ પ્રકારના કંપનો છે.

માનવ ભાષણ, જે લોકો વચ્ચે સંચારનું એક શક્તિશાળી માધ્યમ છે, તે સ્પંદનો સાથે સંકળાયેલું છે વોકલ કોર્ડ. સંગીત, જે લોકોમાં જટિલ લાગણીઓ (અનુભવો, સંવેદનાઓ) પુનઃઉત્પાદિત કરવા અને ઉત્તેજીત કરવામાં સક્ષમ છે, તે શારીરિક રીતે હવા, તાર, પ્લેટ્સ અને અન્યના કંપન દ્વારા અન્ય ધ્વનિ ઘટનાઓની જેમ જ નક્કી કરવામાં આવે છે. સ્થિતિસ્થાપક સંસ્થાઓ. વીજળી અને રેડિયો જેવી ટેકનોલોજીની અગ્રણી શાખાઓમાં ઓસીલેશન્સ અસાધારણ ભૂમિકા ભજવે છે. જનરેશન, ટ્રાન્સમિશન અને વપરાશ વિદ્યુત ઊર્જા, ટેલિફોની, ટેલિગ્રાફી, રેડિયો બ્રોડકાસ્ટિંગ, ટેલિવિઝન (અંતર પર છબીઓનું પ્રસારણ), રડાર (રેડિયો તરંગોનો ઉપયોગ કરીને સેંકડો કિલોમીટર દૂર સ્થિત વસ્તુઓને ઓળખવાની પદ્ધતિ) - ટેક્નોલોજીની આ તમામ મહત્વપૂર્ણ અને જટિલ શાખાઓ વિદ્યુતના ઉપયોગ પર આધારિત છે અને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક સ્પંદનો.

આપણે જીવંત સજીવમાં સ્પંદનોનો સામનો કરીએ છીએ. હૃદયના ધબકારા, પેટ અને અન્ય અવયવોનું સંકોચન સમયાંતરે થાય છે.

બિલ્ડરો અને ડિઝાઇનરોએ વિવિધ માળખાં અને મશીનોના સ્પંદનોની સંભાવનાને ધ્યાનમાં લેવી પડશે. શિપબિલ્ડર્સ જહાજના પિચિંગ અને કંપન (ઓસિલેશન) સાથે વ્યવહાર કરે છે. વાહનવ્યવહાર કામદારોને કાર, એન્જિન, પુલના સ્પંદનોમાં રસ હોય છે અને પાઈલટને એરોપ્લેનના સ્પંદનોમાં રસ હોય છે. ટેક્નોલોજીની કોઈ શાખાને નામ આપવું મુશ્કેલ છે જ્યાં સ્પંદનો નોંધપાત્ર ભૂમિકા ભજવતા નથી. ઓસીલેટરી પ્રક્રિયાઓના સ્વરૂપોની વિવિધતા અને સમૃદ્ધિ ખૂબ જ મહાન છે. કેટલાક કિસ્સાઓમાં, યાંત્રિક સ્પંદનો જે મશીનોના સંચાલન સાથે હોય છે તે હાનિકારક અને જોખમી હોય છે. અન્ય કિસ્સાઓમાં, ગુણધર્મો અને લક્ષણો યાંત્રિક સ્પંદનોવિવિધ તકનીકી હેતુઓ માટે મહાન લાભ સાથે મિકેનિકલ એન્જિનિયરિંગ અને બાંધકામમાં વપરાય છે.

આ કાર્યના અભ્યાસનો વિષય ફરજિયાત ઓસિલેશન છે.

આ કોર્સ કાર્યનો હેતુ: પડઘોની ઘટના વિશે શક્ય તેટલું વધુ જાણવા માટે, પડઘો કેવા પરિણામો તરફ દોરી શકે છે અને આ ઘટના ક્યાં લાગુ થાય છે.

ઉદ્દેશ્ય: બળજબરીપૂર્વકના સ્પંદનોની વિશેષતાઓ અને ટેકનોલોજીમાં તેઓ કઈ ભૂમિકા ભજવે છે તેનો વધુ ઊંડો અભ્યાસ કરવો.

પ્રકરણ 1. ફરજિયાત સ્પંદનો

.1 ફરજિયાત સ્પંદનોની વિશેષતાઓ અને તેમના ઉદાહરણો

ફોર્સ્ડ ઓસિલેશન્સ તે છે જે બાહ્ય સમયાંતરે બદલાતા બળના પ્રભાવ હેઠળ ઓસીલેટરી સિસ્ટમમાં થાય છે. આ બળ, એક નિયમ તરીકે, દ્વિ ભૂમિકા ભજવે છે: પ્રથમ, તે સિસ્ટમને રોકે છે અને તેને ચોક્કસ ઊર્જા પુરવઠો પૂરો પાડે છે; બીજું, તે સમયાંતરે પ્રતિકાર અને ઘર્ષણના દળોને દૂર કરવા માટે ઊર્જાના નુકસાન (ઊર્જા વપરાશ)ને ફરીથી ભરે છે.

કાયદા અનુસાર ચાલક દળને સમય સાથે બદલવા દો:

ચાલો આવા બળના પ્રભાવ હેઠળ ચાલતી સિસ્ટમ માટે ગતિનું સમીકરણ બનાવીએ. અમે ધારીએ છીએ કે સિસ્ટમ અર્ધ-સ્થિતિસ્થાપક બળથી પણ પ્રભાવિત છે અને પર્યાવરણની પ્રતિકારક શક્તિ (જે નાની વધઘટની ધારણા હેઠળ સાચું છે). પછી સિસ્ટમની ગતિનું સમીકરણ આના જેવું દેખાશે:

અથવા

અવેજી કર્યા પછી , , - સિસ્ટમના ઓસિલેશનની કુદરતી આવર્તન, અમે બિન-સમાન રેખીય વિભેદક સમીકરણ 2 મેળવીએ છીએ મી ઓર્ડર:

વિભેદક સમીકરણોના સિદ્ધાંત પરથી તે જાણીતું છે કે સામાન્ય ઉકેલ નથી સજાતીય સમીકરણસજાતીય સમીકરણના સામાન્ય ઉકેલના સરવાળા અને અસંગત સમીકરણના વિશિષ્ટ ઉકેલના સરવાળા સમાન છે.

સજાતીય સમીકરણનો સામાન્ય ઉકેલ જાણીતો છે:

,

જ્યાં ;0અને એ મનસ્વી કોન્સ્ટ છે.

વેક્ટર ડાયાગ્રામનો ઉપયોગ કરીને, તમે ચકાસી શકો છો કે આ ધારણા સાચી છે, અને મૂલ્યો પણ નક્કી કરી શકો છો a અને j .

ઓસિલેશનનું કંપનવિસ્તાર નીચેના અભિવ્યક્તિ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે:

.

અર્થ j , જે ફરજિયાત ઓસિલેશનના ફેઝ લેગની તીવ્રતા છે તેને નિર્ધારિત કરનાર અનિવાર્ય બળમાંથી , વેક્ટર ડાયાગ્રામ પરથી પણ નક્કી થાય છે અને તે છે:

અંતે, અસંગત સમીકરણનો ચોક્કસ ઉકેલ સ્વરૂપ લેશે:

(1)

આ ફંક્શન એકંદરે અસંગત વિભેદક સમીકરણનો સામાન્ય ઉકેલ આપે છે જે દબાણયુક્ત ઓસિલેશન હેઠળ સિસ્ટમના વર્તનનું વર્ણન કરે છે. ટર્મ (2) પ્રક્રિયાના પ્રારંભિક તબક્કામાં, ઓસિલેશનની કહેવાતી સ્થાપના દરમિયાન (ફિગ. 1) નોંધપાત્ર ભૂમિકા ભજવે છે. ઘાતાંકીય પરિબળને કારણે સમય જતાં બીજી મુદત (2) ની ભૂમિકા વધુ ને વધુ ઘટતી જાય છે, અને પૂરતા સમય પછી તેની ઉપેક્ષા કરી શકાય છે, ઉકેલમાં માત્ર ટર્મ (1) જાળવી રાખવામાં આવે છે.

(2)

આકૃતિ 1. પ્રક્રિયાના તબક્કાઓ જ્યારે ઓસિલેશન સ્થાપિત થાય છે

આમ, ફંક્શન (1) સ્ટેડી-સ્ટેટ ફોર્સ્ડ ઓસિલેશનનું વર્ણન કરે છે. તેઓ પ્રેરક બળની આવર્તન સમાન આવર્તન સાથે હાર્મોનિક ઓસિલેશનનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. ફરજિયાત ઓસિલેશનનું કંપનવિસ્તાર ડ્રાઇવિંગ ફોર્સના કંપનવિસ્તારના પ્રમાણસર છે. આપેલ ઓસીલેટરી સિસ્ટમ માટે (વ્યાખ્યાયિત w 0અને b) કંપનવિસ્તાર ડ્રાઇવિંગ ફોર્સની આવર્તન પર આધાર રાખે છે. બળજબરીપૂર્વકના ઓસિલેશન્સ ચાલક બળથી તબક્કામાં પાછળ રહે છે, અને લેગની તીવ્રતા છે j ડ્રાઇવિંગ ફોર્સની આવર્તન પર પણ આધાર રાખે છે.

ડ્રાઇવિંગ ફોર્સની આવર્તન પર ફરજિયાત ઓસિલેશનના કંપનવિસ્તારની અવલંબન એ હકીકત તરફ દોરી જાય છે કે આપેલ સિસ્ટમ માટે નિર્ધારિત ચોક્કસ આવર્તન પર, ઓસિલેશનનું કંપનવિસ્તાર પહોંચે છે. મહત્તમ મૂલ્ય. ઓસીલેટરી સિસ્ટમ આ આવર્તન પર ચાલક બળની ક્રિયા માટે ખાસ કરીને પ્રતિભાવશીલ હોવાનું બહાર આવ્યું છે. આ ઘટનાને રેઝોનન્સ કહેવામાં આવે છે, અને અનુરૂપ આવર્તનને રેઝોનન્ટ આવર્તન કહેવામાં આવે છે.

સંખ્યાબંધ કેસોમાં, ઓસીલેટરી સિસ્ટમ બાહ્ય બળના પ્રભાવ હેઠળ ઓસીલેટ થાય છે, જેનું કાર્ય સમયાંતરે ઘર્ષણ અને અન્ય પ્રતિકારને કારણે ઊર્જાના નુકસાનની ભરપાઈ કરે છે. આવા ઓસિલેશનની આવર્તન ઓસીલેટીંગ સિસ્ટમના ગુણધર્મો પર આધારિત નથી, પરંતુ સામયિક બળમાં ફેરફારોની આવર્તન પર આધારિત છે જેના પ્રભાવ હેઠળ સિસ્ટમ તેના ઓસિલેશન બનાવે છે. આ કિસ્સામાં, અમે ફરજિયાત ઓસિલેશન્સ સાથે કામ કરી રહ્યા છીએ, એટલે કે, બાહ્ય દળોની ક્રિયા દ્વારા અમારી સિસ્ટમ પર લાદવામાં આવેલા ઓસિલેશન્સ સાથે.

ખલેલ પહોંચાડનારા દળોના સ્ત્રોતો, અને તેથી દબાણયુક્ત ઓસિલેશન, ખૂબ જ વૈવિધ્યસભર છે.

ચાલો કુદરત અને ટેક્નોલોજીમાં જોવા મળતી વિક્ષેપકારક શક્તિઓની પ્રકૃતિ પર ધ્યાન આપીએ. પહેલેથી જ સૂચવ્યા મુજબ, ઇલેક્ટ્રિક મશીનો, સ્ટીમ અથવા ગેસ ટર્બાઇન, હાઇ-સ્પીડ ફ્લાય વ્હીલ્સ, વગેરે. ફરતી જનતાના અસંતુલનને કારણે, તેઓ રોટર્સ, બિલ્ડિંગ ફાઉન્ડેશનના માળ વગેરેના કંપનનું કારણ બને છે. પિસ્ટન મશીનો, જેમાં એન્જિનનો સમાવેશ થાય છે આંતરિક કમ્બશનઅને વરાળ એન્જિન, અમુક ભાગો (ઉદાહરણ તરીકે, પિસ્ટન) ની પરસ્પર હિલચાલને કારણે, વાયુઓ અથવા વરાળના એક્ઝોસ્ટને કારણે, સમયાંતરે ખલેલ પહોંચાડતી શક્તિઓનો સ્ત્રોત છે.

સામાન્ય રીતે, મશીનની વધતી ઝડપ સાથે ખલેલ પહોંચાડતી શક્તિઓ વધે છે, તેથી હાઇ-સ્પીડ મશીનોમાં સ્પંદનો સામેની લડત અત્યંત મહત્વપૂર્ણ બની જાય છે. તે ઘણીવાર વિશિષ્ટ સ્થિતિસ્થાપક પાયો બનાવીને અથવા મશીનનું સ્થિતિસ્થાપક સસ્પેન્શન સ્થાપિત કરીને હાથ ધરવામાં આવે છે. જો મશીન ફાઉન્ડેશન પર સખત રીતે નિશ્ચિત હોય, તો મશીન પર કાર્ય કરતી ખલેલ પહોંચાડતી શક્તિઓ લગભગ સંપૂર્ણ રીતે ફાઉન્ડેશનમાં અને પછી જમીન દ્વારા તે બિલ્ડિંગમાં પ્રસારિત થાય છે જેમાં મશીન ઇન્સ્ટોલ કરેલું છે, તેમજ નજીકના માળખામાં.

આધાર પર અસંતુલિત દળોની અસર ઘટાડવા માટે, તે જરૂરી છે કે સ્થિતિસ્થાપક આધાર (ગાસ્કેટ) પર મશીનના કંપનની કુદરતી આવર્તન ખલેલ પહોંચાડતી દળોની આવર્તન કરતા નોંધપાત્ર રીતે ઓછી હોય, જે ક્રાંતિની સંખ્યા દ્વારા નિર્ધારિત થાય છે. મશીન

જહાજના બળજબરીપૂર્વકના ઓસિલેશનનું કારણ, જહાજોના રોલિંગ, તરંગો છે જે સમયાંતરે તરતા જહાજ પર ટકરાતા હોય છે. ખરબચડી પાણીના પ્રભાવ હેઠળ સમગ્ર જહાજના રોકિંગ ઉપરાંત, ફરજિયાત ઓસિલેશન (કંપન) પણ જોવા મળે છે. વ્યક્તિગત ભાગોશિપ હલ. આવા સ્પંદનોનું કારણ વહાણના મુખ્ય એન્જિનનું અસંતુલન છે, જે પ્રોપેલરને ફેરવે છે, તેમજ સહાયક મિકેનિઝમ્સ (પંપ, ડાયનેમો, વગેરે). શિપ મિકેનિઝમ્સના સંચાલન દરમિયાન, અસંતુલિત જનતાની જડતા બળો ઊભી થાય છે, જેની પુનરાવર્તન આવર્તન મશીનની ક્રાંતિની સંખ્યા પર આધારિત છે. વધુમાં, વહાણના દબાણયુક્ત સ્પંદનો વહાણના હલ પર પ્રોપેલર બ્લેડની સામયિક અસરને કારણે થઈ શકે છે.

બ્રિજના દબાણયુક્ત કંપનો તેની સાથે પગથિયાં સાથે ચાલતા લોકોના જૂથને કારણે થઈ શકે છે. ઓસિલેશન રેલ્વે પુલપસાર થતા લોકોમોટિવના ડ્રાઇવ વ્હીલ્સને જોડતા જોડિયાના પ્રભાવ હેઠળ ઊભી થઈ શકે છે. ગતિશીલતાના દબાણયુક્ત સ્પંદનોનું કારણ બને છે ટ્રેન(ઇલેક્ટ્રિક એન્જિન, સ્ટીમ એન્જિન અથવા ડીઝલ લોકોમોટિવ અને કાર), રેલના સાંધા પર પૈડાંની સમયાંતરે પુનરાવર્તિત અસરોનો સમાવેશ થાય છે. કારના દબાણયુક્ત કંપનો અસમાન રસ્તાની સપાટી પર પૈડાંની વારંવારની અસરને કારણે થાય છે. લિફ્ટિંગ મશીનની અસમાન કામગીરીને કારણે લિફ્ટના દબાણયુક્ત કંપન અને ખાણોના લિફ્ટિંગ પાંજરાઓ થાય છે, કારણ કે અનિયમિત આકારડ્રમ કે જેના પર દોરડાના ઘા છે, વગેરે. પાવર ટ્રાન્સમિશન વાયરના બળજબરીથી કંપન થવાના કારણો છે: ઊંચી ઇમારતો, માસ્ટ્સ અને ચીમનીમાં પવનના ઝાપટાં હોઈ શકે છે.

ખાસ રસ એ એરક્રાફ્ટના ફરજિયાત સ્પંદનો છે, જેના કારણે થઈ શકે છે વિવિધ કારણોસર. અહીં, સૌ પ્રથમ, પ્રોપેલર જૂથના સંચાલનને કારણે એરક્રાફ્ટના વાઇબ્રેશનને ધ્યાનમાં રાખવું જોઈએ. ક્રેન્ક મિકેનિઝમ, ચાલતા એન્જિન અને ફરતા પ્રોપેલરના અસંતુલનને કારણે, સમયાંતરે આંચકા આવે છે જે ફરજિયાત કંપનોને ટેકો આપે છે.

ઉપર ચર્ચા કરેલ બાહ્ય સામયિક દળોની ક્રિયાને કારણે થતા ઓસિલેશનની સાથે, એરોપ્લેનમાં અલગ પ્રકૃતિના બાહ્ય પ્રભાવો પણ જોવા મળે છે. ખાસ કરીને, એરક્રાફ્ટના આગળના ભાગની નબળી સુવ્યવસ્થિતતાને કારણે કંપન ઉત્પન્ન થાય છે. પાંખ પરના સુપરસ્ટ્રક્ચરની આસપાસનો નબળો પ્રવાહ અથવા વિમાનના પાંખ અને ફ્યુઝલેજ (બોડી) વચ્ચેનો બિન-સરળ જોડાણ વમળની રચના તરફ દોરી જાય છે. હવાના વમળો, તોડીને, એક ધબકતો પ્રવાહ બનાવે છે જે પૂંછડીને અથડાવે છે અને તેને હલાવવાનું કારણ બને છે. એરક્રાફ્ટની આવી ધ્રુજારી ચોક્કસ ફ્લાઇટની પરિસ્થિતિઓમાં થાય છે અને તે આંચકાના સ્વરૂપમાં પોતાને પ્રગટ કરે છે જે દર 0.5-1 સેકન્ડે તદ્દન નિયમિતપણે થતા નથી.

આ પ્રકારનું સ્પંદન, મુખ્યત્વે વિમાનના ભાગો અને વિમાનના આગળના ભાગોની પાંખની આસપાસના પ્રવાહમાં ઉથલપાથલને કારણે થતા કંપન સાથે સંકળાયેલા છે, તેને "બફિંગ" કહેવામાં આવે છે. પાંખમાંથી પ્રવાહના વિક્ષેપને કારણે બફિંગની ઘટના ખાસ કરીને ખતરનાક છે જ્યારે વિમાનની પૂંછડી પર અસરનો સમયગાળો વિમાનની પૂંછડી અથવા ફ્યુઝલેજના મુક્ત સ્પંદનોના સમયગાળાની નજીક હોય છે. આ કિસ્સામાં, બફેટિંગ-પ્રકારની વધઘટ તીવ્રપણે વધે છે.

ખૂબ રસપ્રદ કિસ્સાઓવિમાનની પાંખમાંથી સૈનિકોને નીચે ઉતારતી વખતે બફિંગ જોવા મળ્યું હતું. પાંખ પર લોકોનો દેખાવ વમળની રચના તરફ દોરી ગયો, જેના કારણે વિમાનમાં કંપન થયા. બે સીટર એરક્રાફ્ટ પર એમ્પેનેજ બફેટીંગનો બીજો કિસ્સો પાછળના કોકપીટમાં બેઠેલા મુસાફરને કારણે થયો હતો, જેનું બહાર નીકળતું માથું હવાના પ્રવાહમાં વમળોની રચનામાં ફાળો આપે છે. પાછળની કેબિનમાં મુસાફરની ગેરહાજરીમાં, કોઈ કંપન જોવા મળ્યું ન હતું.

એરોડાયનેમિક પ્રકૃતિના ખલેલ પહોંચાડનારા દળોને કારણે પ્રોપેલરના બેન્ડિંગ સ્પંદનો પણ મહત્વપૂર્ણ છે. આ દળો એ હકીકતને કારણે ઉદ્ભવે છે કે પ્રોપેલર, ફરતી વખતે, દરેક ક્રાંતિ દરમિયાન પાંખની અગ્રણી ધારને બે વાર પસાર કરે છે. પાંખની નજીકના વિસ્તારમાં અને તેનાથી અમુક અંતરે હવાના પ્રવાહનો વેગ અલગ હોય છે, અને તેથી પ્રોપેલર પર કામ કરતા એરોડાયનેમિક દળોએ પ્રોપેલરની દરેક ક્રાંતિ માટે સમયાંતરે બે વાર બદલાવ કરવો જોઈએ. આ સંજોગો ઉત્તેજનાનું કારણ છે ટ્રાન્સવર્સ સ્પંદનોપ્રોપેલર બ્લેડ.

1.1 રેઝોનન્સ ઘટના

જે ઘટનામાં ફરજિયાત ઓસિલેશનના કંપનવિસ્તારમાં તીવ્ર વધારો જોવા મળે છે તેને રેઝોનન્સ કહેવામાં આવે છે.

રેઝોનન્ટ આવર્તન ફરજિયાત ઓસિલેશનના કંપનવિસ્તારની મહત્તમ સ્થિતિ પરથી નક્કી કરવામાં આવે છે:

પછી, આ મૂલ્યને કંપનવિસ્તાર માટે અભિવ્યક્તિમાં બદલીને, આપણને મળે છે:

(4)

મધ્યમ પ્રતિકારની ગેરહાજરીમાં, રેઝોનન્સ પર ઓસિલેશનનું કંપનવિસ્તાર અનંત તરફ વળશે; સમાન પરિસ્થિતિઓ (b = 0) હેઠળ રેઝોનન્ટ આવર્તન એ ઓસિલેશનની કુદરતી આવર્તન સાથે એકરુપ છે.

પ્રેરક બળની આવર્તન (અથવા, ઓસિલેશનની આવર્તન પર શું સમાન છે) પર ફરજિયાત ઓસિલેશનના કંપનવિસ્તારની અવલંબનને ગ્રાફિકલી રીતે રજૂ કરી શકાય છે (ફિગ. 2). વ્યક્તિગત વણાંકો વિવિધ મૂલ્યોને અનુરૂપ છે b . ઓછા b , આ વળાંકની મહત્તમ અને જમણી બાજુએ આવેલું છે (w માટે અભિવ્યક્તિ જુઓ res. ). ખૂબ જ ઉચ્ચ એટેન્યુએશન સાથે પડઘો જોવા મળતો નથી - વધતી આવર્તન સાથે, દબાણયુક્ત ઓસિલેશનનું કંપનવિસ્તાર એકવિધ રીતે ઘટે છે (ફિગ. 2 માં નીચલું વળાંક).

આકૃતિ 2. ચાલક બળની આવર્તન પર ફરજિયાત ઓસિલેશનના કંપનવિસ્તારનું અવલંબન

b ના વિવિધ મૂલ્યોને અનુરૂપ પ્રસ્તુત ગ્રાફના સમૂહને રેઝોનન્સ વક્ર કહેવામાં આવે છે. નોંધોરેઝોનન્સ વણાંકો સંબંધિત: જેમ w®0 વલણ ધરાવે છે, બધા વણાંકો એક બિન-શૂન્ય મૂલ્ય સમાન હોય છે . આ મૂલ્ય એ સંતુલન સ્થિતિમાંથી વિસ્થાપનનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે જે સિસ્ટમ સતત બળ F ના પ્રભાવ હેઠળ મેળવે છે. 0. મુ w®¥ બધા વણાંકો એસિમ્પટોટિકલી શૂન્ય તરફ વલણ ધરાવે છે, કારણ કે ઉચ્ચ ફ્રીક્વન્સીઝ પર, બળ એટલી ઝડપથી તેની દિશા બદલી નાખે છે કે સિસ્ટમ પાસે તેની સંતુલન સ્થિતિથી નોંધપાત્ર રીતે સ્થળાંતર થવાનો સમય નથી. નાનું b, રેઝોનન્સની નજીકનું કંપનવિસ્તાર આવર્તન સાથે બદલાય છે, "તીક્ષ્ણ" મહત્તમ.

કોમ્પ્યુટરનો ઉપયોગ કરીને ખાસ કરીને સરળતાથી, રેઝોનન્સ કર્વ્સનું સિંગલ-પેરામીટર ફેમિલી બનાવી શકાય છે. આ બાંધકામનું પરિણામ ફિગમાં બતાવવામાં આવ્યું છે. 3. માપનના "પરંપરાગત" એકમોમાં સંક્રમણ ફક્ત સંકલન અક્ષોના સ્કેલને બદલીને કરી શકાય છે.

ચોખા. 3. કાર્ય જે એટેન્યુએશનની માત્રા નક્કી કરે છે

ડ્રાઇવિંગ ફોર્સની આવર્તન, જેના પર ફરજિયાત ઓસિલેશનનું કંપનવિસ્તાર મહત્તમ હોય છે, તે ભીના ગુણાંક પર પણ આધાર રાખે છે, જે બાદમાં વધે છે તેમ સહેજ ઘટે છે. છેલ્લે, અમે ભારપૂર્વક કહીએ છીએ કે ભીના ગુણાંકમાં વધારો રેઝોનન્સ કર્વની પહોળાઈમાં નોંધપાત્ર વધારો તરફ દોરી જાય છે.

બિંદુના ઓસિલેશન અને પ્રેરક બળ વચ્ચે પરિણામી તબક્કાની પાળી પણ ઓસિલેશનની આવર્તન અને તેમના ભીના ગુણાંક પર આધારિત છે. બળજબરીપૂર્વકના ઓસિલેશનની પ્રક્રિયામાં ઊર્જા રૂપાંતરણની વિચારણા કરતી વખતે આપણે આ તબક્કાના શિફ્ટની ભૂમિકાથી વધુ પરિચિત થઈશું.

દબાણયુક્ત સ્પંદનો કેટલાક કિસ્સાઓમાં મશીનોની સામાન્ય કામગીરી અને બંધારણોની અખંડિતતા માટે જોખમ ઊભું કરે છે. સંરચના પર સમયાંતરે કાર્ય કરતી એક નાની ખલેલકારી શક્તિ પણ, અમુક પરિસ્થિતિઓમાં, તેના કરતા વધુ ખતરનાક બની શકે છે. સતત બળ, જે કદમાં અનેક ગણું મોટું છે.

સ્પંદનોની અસર ઘણીવાર વિક્ષેપજનક દળોની ક્રિયાના સ્થળની નજીકમાં નહીં, જેમ કે અપેક્ષા રાખવામાં આવે છે, પરંતુ તેનાથી દૂરના સ્થળોએ અને સ્પંદનોને આધિન બંધારણ સાથે સીધી રીતે જોડાયેલ ન હોય તેવી સિસ્ટમમાં પણ દેખાય છે. તેથી, ઉદાહરણ તરીકે. મશીનની કામગીરી જે બિલ્ડિંગમાં મશીન સ્થિત છે અને નજીકમાં સ્થિત બિલ્ડિંગ બંનેમાં કંપનનું કારણ બને છે; વોટર પમ્પિંગ એન્જિનનું સંચાલન નજીકના રેલ્વે પુલ વગેરેના કંપનનું કારણ બની શકે છે.

આ વિચિત્ર ઘટનાઓનું કારણ એ છે કે ચોક્કસ આવર્તનના સ્થિતિસ્થાપક સ્પંદનો કરવાની કોઈપણ રચનાની ક્ષમતા. રચનાને સંગીતનાં સાધન સાથે સરખાવી શકાય છે, જે ચોક્કસ પીચના અવાજો ઉત્પન્ન કરવામાં સક્ષમ છે અને જો તે બહારથી સંભળાય છે તો આ અવાજોને પ્રતિસાદ આપી શકે છે. જ્યારે કોઈ માળખું ચોક્કસ આવર્તન સાથે સામયિક લોડને આધિન હોય છે, ત્યારે ખાસ કરીને નોંધપાત્ર સ્પંદનો સંરચનાના તે ભાગમાં થાય છે કે જે આ આવર્તન અથવા તેની બહુવિધની નજીક કુદરતી આવર્તન ધરાવે છે. આમ, માળખાના આ ભાગમાં, જો તે જ્યાંથી લોડ લાગુ કરવામાં આવે છે ત્યાંથી દૂર કરવામાં આવે તો પણ, પડઘોની ઘટના બની શકે છે. વાઇબ્રેશન રેઝોનન્સ ટેકનોલોજી ડેમ્પર

આ ઘટના ત્યારે થાય છે જ્યારે ખલેલ પહોંચાડનાર બળની આવર્તન સિસ્ટમની કુદરતી આવર્તન જેટલી હોય છે.

જ્યારે ચાલક બળની આવર્તન ઓસીલેટીંગ માટે સક્ષમ સિસ્ટમની કુદરતી આવર્તન સાથે એકરુપ હોય ત્યારે દબાણયુક્ત ઓસિલેશનના કંપનવિસ્તારમાં તીવ્ર વધારો થવાની ઘટનાને રેઝોનન્સ કહેવામાં આવે છે.

પડઘોની ઘટના મહત્વપૂર્ણ છે કારણ કે તે ઘણી વાર થાય છે. કોઈપણ જેણે દબાણ કર્યું છે, ઉદાહરણ તરીકે, સ્વિંગ પરના બાળકને પડઘોનો સામનો કરવો પડ્યો છે. જો તમે તમારી આંખો બંધ કરો અને અવ્યવસ્થિત રીતે સ્વિંગને દબાણ કરો તો આ કરવું ખૂબ મુશ્કેલ છે. પરંતુ જો તમને યોગ્ય લય મળે, તો સ્વિંગને ઝૂલવું સરળ છે. તેથી, સૌથી મહાન પરિણામ ત્યારે જ પ્રાપ્ત કરી શકાય છે જ્યારે વ્યક્તિગત આંચકા વચ્ચેનો સમય સ્વિંગના ઓસિલેશનના સમયગાળા સાથે એકરુપ હોય, એટલે કે. પડઘોની સ્થિતિ સંતુષ્ટ છે.

મશીનો અને વિવિધ પ્રકારની રચનાઓ ડિઝાઇન કરતી વખતે રેઝોનન્સની ઘટનાને ધ્યાનમાં લેવી આવશ્યક છે. આ ઉપકરણોના કંપનની કુદરતી આવર્તન કોઈ પણ સંજોગોમાં શક્ય બાહ્ય પ્રભાવોની આવર્તનની નજીક ન હોવી જોઈએ. તેથી, ઉદાહરણ તરીકે, વહાણના હલ અથવા વિમાનની પાંખોના સ્પંદનોની કુદરતી આવર્તન એ સ્પંદનોની આવર્તનથી ઘણી અલગ હોવી જોઈએ જે વહાણના પ્રોપેલર અથવા એરક્રાફ્ટના પ્રોપેલરના પરિભ્રમણ દ્વારા ઉત્તેજિત થઈ શકે છે. નહિંતર, મોટા કંપનવિસ્તાર સ્પંદનો થાય છે, જે કેસીંગના વિનાશ અને આપત્તિ તરફ દોરી શકે છે. એવા કિસ્સાઓ જાણીતા છે કે જ્યારે સૈનિકોની માર્ચિંગ કૉલમ તેમની પાસેથી પસાર થાય ત્યારે પુલ તૂટી પડ્યા. આવું એટલા માટે થયું કારણ કે પુલના કંપનની કુદરતી આવર્તન એ આવર્તનની નજીક હોવાનું બહાર આવ્યું છે જેની સાથે કૉલમ ચાલ્યો હતો.

તે જ સમયે, પડઘોની ઘટના ઘણીવાર ખૂબ જ ઉપયોગી સાબિત થાય છે. રેઝોનન્સ માટે આભાર, ઉદાહરણ તરીકે, અલ્ટ્રાસોનિક સ્પંદનોનો ઉપયોગ કરવાનું શક્ય બન્યું, એટલે કે. ધ્વનિ સ્પંદનો ઉચ્ચ આવર્તન, દવામાં: ડાયગ્નોસ્ટિક્સ માટે, ક્યારેક માનવ શરીરમાં બનેલા પત્થરોનો નાશ કરવા વિવિધ રોગો. આ જ કારણોસર, અલ્ટ્રાસોનિક સ્પંદનો પેથોજેન્સ સહિત કેટલાક સુક્ષ્મસજીવોને મારી શકે છે.

વિદ્યુત સર્કિટમાં પડઘોની ઘટના જ્યારે તેમની કુદરતી ફ્રીક્વન્સી રેડિયો તરંગોના ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઓસિલેશનની આવર્તન સાથે સુસંગત હોય ત્યારે અમને અમારા રીસીવરોનો ઉપયોગ કરીને ટેલિવિઝન અને રેડિયો પ્રસારણ પ્રાપ્ત કરવાની મંજૂરી આપે છે. આ લગભગ એકમાત્ર પદ્ધતિ છે જે તમને એક (ઇચ્છિત) રેડિયો સ્ટેશનના સિગ્નલોને અન્ય તમામ (દખલ કરતા) સ્ટેશનના સિગ્નલોથી અલગ કરવાની મંજૂરી આપે છે. રેઝોનન્સ, જ્યારે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઓસિલેશનની આવર્તન અણુઓની કુદરતી આવર્તન સાથે સુસંગત હોય છે, ત્યારે પદાર્થ દ્વારા પ્રકાશના શોષણને સમજાવી શકે છે. અને આ શોષણ સૂર્યમાંથી ગરમીનું શોષણ, આપણી દ્રષ્ટિનો આધાર અને માઇક્રોવેવ ઓવનની કામગીરીનો આધાર પણ ધરાવે છે.

જો કે, લેટિન રેસોનોમાંથી "રેઝોનન્સ" શબ્દમાં - હું જવાબ આપું છું, ખૂબ જ ભિન્ન પ્રક્રિયાઓ વચ્ચે સમાનતા સ્થાપિત કરવાની ચાવી છે, જ્યારે ઓસીલેટીંગ માટે સક્ષમ કંઈક તેના પોતાના ઓસિલેશનના કંપનવિસ્તાર વધારીને સામયિક બાહ્ય પ્રભાવને પ્રતિસાદ આપે છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, જ્યારે નાના કારણો મોટા પરિણામો તરફ દોરી શકે છે.

આ સુવિધાને ઓળખ્યા પછી, તમે ઉદાહરણોની સૂચિને સરળતાથી ચાલુ રાખી શકો છો અને, જેમ વારંવાર થાય છે, તમે પ્રતિધ્વનિના ફાયદાકારક અને નુકસાનકારક બંને અભિવ્યક્તિઓ શોધી શકશો. રેઝોનન્સ સહિત ઓસીલેટરી પ્રક્રિયાઓના વર્ણનમાં સાર્વત્રિકતાએ વૈજ્ઞાનિકો માટે અગાઉના અન્વેષિત વિસ્તારોની શોધખોળમાં માર્ગદર્શક સ્ટાર તરીકે કામ કર્યું છે, ઉદાહરણ તરીકે, માઇક્રોફેનોમેનાની દુનિયા. અને આનાથી આવી રચના થઈ શક્તિશાળી પદ્ધતિઓઇલેક્ટ્રોન પેરામેગ્નેટિક રેઝોનન્સ અને ન્યુક્લિયર મેગ્નેટિક રેઝોનન્સ જેવા પદાર્થની રચનાનો અભ્યાસ. પ્રાચીન થિયેટરમાં પણ, મોટા માટી અથવા કાંસાના વાસણો (હેલ્મહોલ્ટ્ઝ રેઝોનેટરના પ્રોટોટાઇપ), જે સાંકડી લાંબી ગરદન સાથે ગોળાકાર અથવા બોટલના આકારના પોલાણ હતા, અભિનેતાના અવાજને વિસ્તૃત કરવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતા હતા.

પ્રાચીન કાળથી, બેલ રિંગર્સ બેભાનપણે પડઘોની ઘટનાનો ઉપયોગ કરતા હતા, નજીવા પરંતુ લયબદ્ધ આંચકાઓ સાથે ભારે ઘંટડીને સ્વિંગ કરતા હતા. અને કોલોન કેથેડ્રલમાં એક સમયે એક ઘંટ સ્થગિત હતી, તેની જીભ સાથે તબક્કામાં ઝૂલતી હતી, જેણે તેમાંથી કોઈ અવાજ કાઢવાની મંજૂરી આપી ન હતી. 20મી સદીના 30 ના દાયકાની શરૂઆતમાં, લગભગ તમામ વિમાનચાલકોનો સામનો કરવો પડ્યો રહસ્યમય ઘટના, ફ્લટર કહેવાય છે, જ્યારે શાંત આડી ઉડ્ડયનમાં એરોપ્લેન અચાનક એવા બળથી વાઇબ્રેટ કરવા લાગ્યા કે તેઓ હવામાં અલગ પડી ગયા. જેમ જેમ તે બહાર આવ્યું છે, ફફડાટ એ ફેરફારોને કારણે સમાન કારણો દ્વારા ઉત્પન્ન કરવામાં આવ્યો હતો, અને ઝડપમાં વધારા સાથે સંકળાયેલ આવર્તનમાં વધારો સ્વરમાં વધારો તરફ દોરી જાય છે.

કેબલ ઇન્સ્યુલેશનનો ઉપયોગ કરીને પ્રયોગશાળામાં પરીક્ષણ કરવામાં આવે છે ડીસી વોલ્ટેજ, ક્યારેક વૈકલ્પિક પ્રવાહ સાથે કામ કરતી વખતે તૂટી જાય છે. તે બહાર આવ્યું છે કે આ ત્યારે થાય છે જ્યારે વર્તમાન પલ્સેશનનો સમયગાળો કુદરતી સમયગાળા સાથે એકરુપ હોય છે વિદ્યુત સ્પંદનોકેબલ, જેના કારણે બ્રેકડાઉન વોલ્ટેજ કરતા અનેક ગણો વધારે વોલ્ટેજ વધ્યો. વિશાળ આધુનિક સાયક્લોટ્રોન પણ - ચાર્જ કરેલા કણોના પ્રવેગક - એક સરળ સિદ્ધાંતનો ઉપયોગ કરે છે, જે સર્પાકાર માર્ગ સાથેના કણની હિલચાલ અને વૈકલ્પિક ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર વચ્ચે પડઘો સુનિશ્ચિત કરવા માટે છે જે સમયાંતરે કણને "સ્પર્સ" કરે છે.

પ્રકરણ 2. ટેકનોલોજીમાં સ્પંદનોનો ઉપયોગ

ઓસિલેશન એ પ્રકૃતિ અને તકનીકમાં સૌથી સામાન્ય પ્રક્રિયાઓમાંની એક છે. સ્પંદનો યાંત્રિક, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક, રાસાયણિક, થર્મોડાયનેમિક અને અન્ય વિવિધ હોઈ શકે છે. આટલી વિવિધતા હોવા છતાં, તે બધામાં ઘણું સામ્ય છે અને તેથી સમાન વિભેદક સમીકરણો દ્વારા વર્ણવવામાં આવે છે.

ભૌતિકશાસ્ત્રની એક વિશેષ શાખા - ઓસિલેશનનો સિદ્ધાંત - આ ઘટનાના નિયમોના અભ્યાસ સાથે વ્યવહાર કરે છે. શિપ અને એરક્રાફ્ટ બિલ્ડરો, ઉદ્યોગ અને પરિવહન નિષ્ણાતો અને રેડિયો એન્જિનિયરિંગ અને એકોસ્ટિક સાધનોના સર્જકોએ તેમને જાણવાની જરૂર છે. ઓસિલેશનનો અભ્યાસ કરનારા પ્રથમ વૈજ્ઞાનિકો ગેલિલિયો ગેલિલી (1564...1642) અને ક્રિશ્ચિયન હ્યુજેન્સ (1629...1692) હતા. ગેલિલિયોએ કેથેડ્રલમાં ઝુમ્મરના ઝૂલતા અવલોકન કરીને અને તેના હાથ પરના નાડીના ધબકારા દ્વારા સમય માપીને નાના સ્પંદનોના આઇસોક્રોનિઝમ (કંપનવિસ્તારથી અવધિની સ્વતંત્રતા) સ્થાપિત કરી હતી. હ્યુજેન્સે પ્રથમ લોલક ઘડિયાળની શોધ કરી (1657) અને તેના મોનોગ્રાફ "પેન્ડુલમ ક્લોક્સ" (1673) ની બીજી આવૃત્તિમાં તેણે લોલકની હિલચાલ સાથે સંકળાયેલી સંખ્યાબંધ સમસ્યાઓની તપાસ કરી, ખાસ કરીને, તેને ભૌતિકના સ્વિંગનું કેન્દ્ર મળ્યું. લોલક

ઘણા વૈજ્ઞાનિકોએ ઓસિલેશનના અભ્યાસમાં મોટો ફાળો આપ્યો: અંગ્રેજી - ડબલ્યુ. થોમસન (લોર્ડ કેલ્વિન) અને જે. રેલે<#"justify">2.1 મફત સ્પંદનો

આપણી આસપાસ બનતી બધી વસ્તુઓ વચ્ચે યાંત્રિક હલનચલનપુનરાવર્તિત હલનચલન સામાન્ય છે. કોઈપણ સમાન પરિભ્રમણ એ પુનરાવર્તિત ચળવળ છે: દરેક ક્રાંતિ સાથે, સમાન રીતે ફરતા શરીરના દરેક બિંદુ અગાઉની ક્રાંતિની જેમ સમાન સ્થાનોમાંથી, સમાન ક્રમમાં અને સમાન ઝડપે પસાર થાય છે.

વાસ્તવમાં, પુનરાવર્તન હંમેશા હોતું નથી અને બધી પરિસ્થિતિઓમાં બરાબર સમાન હોતું નથી. કેટલાક કિસ્સાઓમાં, દરેક નવું ચક્રખૂબ જ સચોટ રીતે પાછલા એકને પુનરાવર્તિત કરે છે, અન્ય કિસ્સાઓમાં ક્રમિક ચક્ર વચ્ચેનો તફાવત નોંધનીય હોઈ શકે છે. એકદમ સચોટ પુનરાવર્તનમાંથી વિચલનો ઘણી વાર એટલા નાના હોય છે કે તેમની અવગણના કરી શકાય છે અને ચળવળને એકદમ સચોટ રીતે પુનરાવર્તિત ગણવામાં આવે છે, એટલે કે. તેને સામયિક ધ્યાનમાં લો.

સામયિક ગતિ એ પુનરાવર્તિત ગતિ છે જેમાં દરેક ચક્ર દરેક બીજા ચક્રને બરાબર પુનઃઉત્પાદિત કરે છે.

એક ચક્રની અવધિને અવધિ કહેવામાં આવે છે. દેખીતી રીતે, સમાન પરિભ્રમણનો સમયગાળો એક ક્રાંતિની અવધિ જેટલો છે.

પ્રકૃતિમાં, અને ખાસ કરીને તકનીકમાં, ઓસીલેટરી સિસ્ટમ્સ અત્યંત મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે, એટલે કે. તે સંસ્થાઓ અને ઉપકરણો કે જે કાર્ય કરવા સક્ષમ છે સામયિક હલનચલન. "તેમના પોતાના પર" - આનો અર્થ એ છે કે સામયિક બાહ્ય દળોની ક્રિયા દ્વારા આમ કરવાની ફરજ પાડ્યા વિના. તેથી, આવા ઓસિલેશન કહેવામાં આવે છે મફત સ્પંદનોફરજિયાત લોકોથી વિપરીત, સમયાંતરે બદલાતા બાહ્ય દળોના પ્રભાવ હેઠળ થાય છે.

તમામ ઓસીલેટરી સિસ્ટમ્સમાં સંખ્યાબંધ સામાન્ય ગુણધર્મો હોય છે:

દરેક ઓસીલેટરી સિસ્ટમમાં સ્થિર સંતુલનની સ્થિતિ હોય છે.

જો ઓસીલેટરી સિસ્ટમને સ્થિર સંતુલનની સ્થિતિમાંથી દૂર કરવામાં આવે છે, તો પછી એક બળ દેખાય છે જે સિસ્ટમને સ્થિર સ્થિતિમાં પરત કરે છે.

સ્થિર સ્થિતિમાં પાછા ફર્યા પછી, ઓસીલેટીંગ બોડી તરત જ રોકી શકતી નથી.

20 થી વધુ વર્ષો પહેલા, કંપનનો ઉપયોગ કોંક્રિટ મિશ્રણના ઉત્પાદનમાં થવાનું શરૂ થયું. આનાથી સ્તરોનું કામ સરળ બનાવવું, શ્રમ ઉત્પાદકતામાં વધારો, કોંક્રિટની કિંમતમાં ઘટાડો અને તેની ગુણવત્તા સુધારવાનું શક્ય બન્યું.

કોંક્રિટ એ સૌથી સામાન્ય મકાન સામગ્રીમાંથી એક છે. તે એક કૃત્રિમ પથ્થર છે, જે કચડી પથ્થર (નાના પથ્થર), રેતી, સિમેન્ટ અને પાણીના મિશ્રણમાંથી બનાવવામાં આવે છે, જેમાં સિમેન્ટ બાઈન્ડર (ગુંદર) તરીકે સેવા આપે છે. કોંક્રિટનો ઉપયોગ લગભગ તમામ પ્રકારના બાંધકામમાં થાય છે - ઔદ્યોગિક, સિવિલ, હાઇડ્રોલિક, રોડ, બ્રિજ, ખાસ. ઘણી રચનાઓ સંપૂર્ણપણે કોંક્રિટ અથવા પ્રબલિત કોંક્રિટમાંથી બનાવવામાં આવે છે, ઉદાહરણ તરીકે, ડેમ, તાળાઓ, પુલો, રસ્તાઓ, એરક્રાફ્ટ લેન્ડિંગ સ્ટ્રીપ્સ, પાળા, એલિવેટર્સ, ઔદ્યોગિક અને નાગરિક ઇમારતો વગેરે.

બિછાવેની સરળતા માટે, કોંક્રિટ મિશ્રણ પૂરતું મોબાઈલ હોવું જોઈએ. બીજી બાજુ, સૌથી વધુ ગાઢ અને ટકાઉ કોંક્રિટ મેળવવા માટે, સખત મિશ્રણ (ઓછી પાણીની સામગ્રી સાથે) નો ઉપયોગ જરૂરી છે. આ મહત્વપૂર્ણ તકનીકી સમસ્યા વાઇબ્રેટરના ઉપયોગ દ્વારા ઉકેલવામાં આવે છે. વાઇબ્રેટર એ એક એવી પદ્ધતિ છે જે વારંવાર સ્પંદનો કરે છે જે કોંક્રિટ મિશ્રણના કણોમાં પ્રસારિત થાય છે, અને તેમના પ્રભાવ હેઠળ કણો વાઇબ્રેટ થાય છે જેથી કંપનનું કેન્દ્ર સતત વધુ કોમ્પેક્શનની દિશામાં બદલાય છે. મૂવિંગ કોંક્રિટ મિશ્રણ ઘાટના ખૂણામાં વહે છે અને તેને સારી રીતે ભરે છે.

આપણા દેશમાં, હાઇડ્રોલિક એન્જિનિયરિંગ કોંક્રિટ સમૂહના વાઇબ્રેશનના ઉપયોગમાં અગ્રણી ભૂમિકા ભજવે છે. સૌથી મોટી હાઇડ્રોલિક એન્જિનિયરિંગ બાંધકામ સાઇટ પર - વોલ્ગોસ્ટ્રોય (1936-1940) કોંક્રિટનું સમગ્ર વોલ્યુમ (2 મિલિયનથી વધુ) ઘન મીટર) કંપનનો ઉપયોગ કરીને નાખ્યો.

હાલમાં, કંપન દ્વારા કોંક્રિટ બિછાવે વ્યાપક છે અને ખૂબ જ છે અસરકારક માધ્યમસામગ્રીની ગુણવત્તામાં સુધારો. વાઇબ્રેટેડ કોંક્રિટનો મુખ્ય ફાયદો એ છે કે ઓછા પાણીની સામગ્રી સાથે કોંક્રિટ મિશ્રણને સારી રીતે કોમ્પેક્ટ કરવાની ક્ષમતા. કારણે ઉચ્ચ ઘનતાવાઇબ્રેટેડ કોંક્રિટ, બાદમાં હાથથી નાખેલા કોંક્રિટ કરતાં વાતાવરણ અને પાણીમાં હાનિકારક અશુદ્ધિઓની અસરો સામે વધુ પ્રતિરોધક છે.

વાઇબ્રેટેડ કોંક્રિટનું પાણી શોષણ એ જ રચનાના રેમ્ડ કોંક્રિટ માટે 7% વિરુદ્ધ માત્ર 3% છે. જળ પ્રતિકાર નોંધપાત્ર રીતે વધે છે, જે જળાશયો, પાઈપો, વગેરેનું નિર્માણ કરતી વખતે ખૂબ મહત્વ ધરાવે છે. વાઇબ્રેટેડ કોંક્રિટ હાથથી મૂકેલા કોંક્રિટ કરતાં પહેરવા માટે વધુ પ્રતિરોધક છે. આ તેની વધુ ઘનતા દ્વારા સમજાવવામાં આવે છે. વાઇબ્રેટિંગ કોંક્રિટમાં મજબૂતીકરણ માટે સંલગ્નતા મેન્યુઅલ બિછાવે કરતા 60-80% વધુ સારી છે.

સમાન સિમેન્ટ વપરાશ પર સંકુચિત શક્તિ 100% વધારે છે. વાઇબ્રેટેડ કોંક્રિટની અસર શક્તિ રેમ્ડ કોંક્રિટની મજબૂતાઈ કરતા 1.5-1.9 ગણી વધારે છે.

વાઇબ્રેટેડ કોંક્રીટનું સંકોચન ઘણું ઓછું હોય છે અને હાથથી નાખેલા કોંક્રીટના સંકોચનના 50% સુધી પહોંચી શકે છે. આ તિરાડોનું જોખમ ઘટાડે છે. વાઇબ્રેટર્સ સાથે કોંક્રિટ મિશ્રણ નાખવા પર સ્વિચ કરતી વખતે સિમેન્ટની બચત 10 થી 25% ની રેન્જમાં હોવાનો અંદાજ છે, જે ખૂબ જ રાષ્ટ્રીય આર્થિક મહત્વ ધરાવે છે.

2.2 કાસ્ટિંગમાં વાઇબ્રેશનનો ઉપયોગ

ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા કાસ્ટ આયર્ન મેળવવા માટે, કેટલીકવાર હાનિકારક વાયુઓ અને સ્લેગને દૂર કરવા માટે પીગળેલા કાસ્ટ આયર્નને વાઇબ્રેટ કરવાની સલાહ આપવામાં આવે છે. પીગળેલા કાસ્ટ આયર્ન સાથેનો લાડુ ખાસ વાઇબ્રેટિંગ પ્લેટફોર્મ પર મૂકવામાં આવે છે, જે વાઇબ્રેટરનો ઉપયોગ કરીને ઓસીલેટરી મોશનમાં સેટ થાય છે.

લાડુનું કંપન, અને તેથી તેમાં સમાયેલ પ્રવાહી કાસ્ટ આયર્ન, કાસ્ટ આયર્નમાં હાજર વાયુઓના પ્રકાશનને પ્રોત્સાહન આપે છે, તેમજ હળવા પદાર્થોના તરતા પ્રવાહને પ્રોત્સાહન આપે છે, જે સ્લેગ સમાવિષ્ટ છે, જે પછી તેની સપાટી પરથી દૂર કરી શકાય છે. લાડુ આ રીતે શુદ્ધ થયેલા કાસ્ટ આયર્નના કાસ્ટ પાર્ટ્સ ઉચ્ચ ગુણવત્તાના હોય છે, બંને પરપોટા દ્વારા ઓછા નબળા પડવાની દ્રષ્ટિએ અને સ્લેગના સમાવેશને ઘટાડવાના સંદર્ભમાં, જે કાસ્ટ આયર્નની ગુણવત્તાને બગાડે છે.

.3 જથ્થાબંધ સામગ્રીને સૉર્ટ કરવા માટે સ્પંદનોનો ઉપયોગ કરવો

ટેકનોલોજીની સંખ્યાબંધ શાખાઓમાં, ઓસીલેટરી હિલચાલના ઉપયોગ પર આધારિત સૉર્ટિંગ મશીનો અને ઉપકરણોનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. આ થ્રેસર, વિનર અને અન્ય કૃષિ મશીનો છે જેનો ઉપયોગ અનાજને વર્ગીકૃત કરવા માટે થાય છે. વિનોઇંગ મશીનો અને થ્રેશરની ચાળણીઓ, જેના પર અનાજને ક્રમમાં ગોઠવવામાં આવે છે, તે દબાણપૂર્વક બાજુની અથવા રેખાંશ સ્પંદનો કરે છે, જે ચાળણીની કાર્યકારી સપાટી સાથે અનાજની પરસ્પર હિલચાલને સુનિશ્ચિત કરે છે અને પરિણામે, અનાજનું વર્ગીકરણ થાય છે. આ કંપનો સામાન્ય રીતે ક્રેન્ક મિકેનિઝમ્સની ક્રિયાને કારણે થાય છે.

કોલસા ઉદ્યોગમાં પ્રોસેસિંગ પ્લાન્ટમાં ઓસીલેટરી પ્રક્રિયાઓનો સમાન ઉપયોગ સામાન્ય છે, જ્યાં ખાસ સ્ક્રિનિંગ મશીનોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જેનો મુખ્ય હેતુ ડીવોટરિંગ છે. સખત કોલસો, પ્રારંભિક સ્ક્રીનીંગમાં, એટલે કે. લાભ પહેલાં વર્ગોમાં કોલસાને અલગ કરવા, વ્યાપારી ગ્રેડ મેળવવા માટે વર્ગીકરણ વગેરેમાં. સમાન પદ્ધતિનો ઉપયોગ પરીકથાઓમાં પણ થઈ શકે છે, ઉદાહરણ તરીકે: "સિન્ડ્રેલા," જ્યારે તેની સાવકી માતાએ તેને વટાણા અને બાજરી છટણી કરવા દબાણ કર્યું. આ તે છે જ્યાં આવી મિકેનિઝમ મદદ કરી શકે છે

પ્રકરણ 3. કંપનની હાનિકારક અસરો

.1 શિપની પિચ અને સ્ટેબિલાઇઝર્સ

ઘણી વાર, જહાજો તોફાનમાં ફસાઈ જાય છે, જેના કારણે આખું જહાજ ખડકાઈ જાય છે. મોજાઓ પર આ રોકિંગ ઘણીવાર સમગ્ર વહાણના વિનાશક વિનાશમાં ફેરવાય છે, જે કેટલીકવાર જાનહાનિ સાથે હોય છે.

જહાજની બાજુની ગતિને ઘટાડવા માટે, ખાસ કંપન શોષકનો ઉપયોગ થાય છે. આવા એક શોષક ફ્રેમ ટાંકી છે, જે સંદેશાવ્યવહાર જહાજો જેવું લાગે છે. ફ્રેમ શોષક વહાણની અંદર સ્થિત છે અને તેમાં બે ટાંકીઓનો સમાવેશ થાય છે જે અડધા પાણીથી ભરેલી હોય છે અને તળિયે પાણીની પાઈપલાઈન દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલી હોય છે અને ટોચ પર વાલ્વ ધરાવતી એર પાઇપલાઇન હોય છે. જ્યારે વહાણ બાજુ તરફ વળે છે, ત્યારે સ્ટેબિલાઇઝરમાં પાણીનો સમૂહ પણ ઓસીલેટ થશે. આ ઓસીલેટીંગ સિસ્ટમમાં, શાબ્દિક રીતે કોઈ "વસંત" નથી, પરંતુ પુનઃસ્થાપિત બળની ભૂમિકા ગુરુત્વાકર્ષણ દ્વારા ભજવવામાં આવે છે, જે હંમેશા પાણીના સ્તરને સંતુલન સ્થિતિમાં પાછા લાવવાનો પ્રયત્ન કરે છે.

.2 ક્રૂ વધઘટ

ધારો કે ગાડીના આગળના પૈડાં (કાર, કેરેજ, વગેરે) બમ્પના રૂપમાં રસ્તા પર અવરોધનો સામનો કરે છે; ઝરણાનું કમ્પ્રેશન થશે, જેના કારણે કેરેજ ઓસીલેટ થશે. આગળ, જ્યારે પાછળના વ્હીલ્સ સમાન અવરોધ સુધી પહોંચે છે, ત્યારે ઓસીલેટીંગ કેરેજને વધારાનો દબાણ આપવામાં આવશે, જે નવા ઓસિલેશનનું કારણ બનશે. બાદમાં પ્રથમ ઓસિલેશન્સ પર સુપરિમ્પોઝ કરવામાં આવશે અને કેરેજની પરિણામી ઓસીલેટરી હિલચાલ આંચકા વચ્ચેના સમય અંતરાલ અથવા કેરેજની ઝડપ અને રસ્તામાં અવરોધની લંબાઈ પર આધારિત હશે. ક્રૂની ચોક્કસ ઝડપે, પ્રતિકૂળ પરિસ્થિતિઓ બનાવવામાં આવી શકે છે જે પડઘોની ઘટનામાં ફાળો આપે છે. પરંતુ તેને નરમ કરવા માટે શોક શોષકનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

.3 વિરોધી પડઘો

વિરોધી પડઘો પણ વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, કહેવાતા અનલોડિંગ કેપેસિટર્સ ઇલેક્ટ્રિકલ નેટવર્ક્સમાં ઇન્સ્ટોલ કરવામાં આવે છે, જે પ્રતિક્રિયાશીલ પ્રવાહોને દૂર કરે છે. તેઓ સ્વયંસ્ફુરિત પડઘો દરમિયાન ઉદ્ભવે છે, જ્યારે ચુંબકીય ક્ષેત્રની ઊર્જા પાવર પ્લાન્ટ અને ઉપભોક્તા વચ્ચે ઓસીલેટ થવાનું શરૂ કરે છે. આ પ્રવાહોને દૂર કરવા માટે, કેપેસિટર્સ સર્કિટમાં શ્રેણીમાં જોડાયેલા છે - ઊર્જા તેમની અને સ્ટેશન વચ્ચે ઓસીલેટ થવાનું શરૂ કરે છે, પરિણામે, પાવર લોસ ઘણી વખત નાનું બને છે. આવું જ કંઈક બ્લાસ્ટ ફર્નેસ અને અન્ય માળખામાં કરવામાં આવે છે જ્યાં પ્રતિક્રિયાશીલ પ્રવાહો પેદા કરી શકે છે મોટી ખોટ. તેઓ આ ફક્ત આર્થિક કારણોસર કરે છે, નવું કંઈ નથી શારીરિક અસરોએન્ટિરેઝોનન્સ નં.

નિષ્કર્ષ

ઓસિલેશન એ પુનરાવર્તિત ચળવળ છે જેમાં દરેક ચક્ર દરેક બીજા ચક્રને બરાબર પુનઃઉત્પાદન કરે છે. એક ચક્રની અવધિને અવધિ કહેવામાં આવે છે.

આવર્તન એ એકમ સમય દીઠ ઓસીલેટીંગ બોડી દ્વારા કરવામાં આવતી ચક્રોની સંખ્યા છે. દરેક ઓસીલેટરી સિસ્ટમમાં સ્થિર સંતુલનની સ્થિતિ હોય છે. જો ઓસીલેટરી સિસ્ટમને સ્થિર સંતુલનની સ્થિતિમાંથી દૂર કરવામાં આવે છે, તો પછી એક બળ દેખાય છે જે સિસ્ટમને સ્થિર સ્થિતિમાં પરત કરે છે. સ્થિર સ્થિતિમાં પાછા ફર્યા પછી, ઓસીલેટીંગ બોડી તરત જ રોકી શકતી નથી.

મુક્ત ઓસિલેશન એ શરીરના ઓસિલેશન છે કે જેના પર સમયાંતરે બદલાતા બળ દ્વારા કાર્ય કરવામાં આવતું નથી, અને તેનાથી વિપરિત, જો સમયાંતરે બદલાતા બળ ઓસીલેટીંગ બોડી પર કાર્ય કરે છે, તો આ ફરજિયાત ઓસિલેશન છે. જો ડ્રાઇવિંગ ફોર્સની આવર્તન ઓસીલેટરી સિસ્ટમની કુદરતી આવર્તન સાથે એકરુપ હોય, તો પછી પડઘો થાય છે.

રેઝોનન્સ એ ફરજિયાત ઓસિલેશનના કંપનવિસ્તારમાં તીવ્ર વધારાની ઘટના છે જ્યારે ચાલક બળની આવર્તન અને ઓસીલેટરી સિસ્ટમની કુદરતી આવર્તન સમાન હોય છે. જ્યારે કોઈ બિંદુ વર્તુળની આસપાસ એકસરખી રીતે ફરે છે ત્યારે કોઈપણ સીધી રેખા પર આ બિંદુના પ્રક્ષેપણથી જે ઓસિલેશન થાય છે તેને હાર્મોનિક (અથવા સરળ) ઓસિલેશન કહેવામાં આવે છે. જો અમે વાત કરી રહ્યા છીએયાંત્રિક સ્પંદનો વિશે, એટલે કે. કોઈપણ નક્કર, પ્રવાહી અથવા વાયુયુક્ત માધ્યમની ઓસીલેટરી હિલચાલ વિશે, પછી ઓસિલેશનના પ્રચારનો અર્થ એ છે કે માધ્યમના એક કણમાંથી બીજા કણમાં ઓસિલેશનનું ટ્રાન્સફર. સ્પંદનોનું પ્રસારણ એ હકીકતને કારણે છે કે માધ્યમના અડીને આવેલા વિસ્તારો એકબીજા સાથે જોડાયેલા છે.

ઑડિયો રેન્જની નીચે ફ્રીક્વન્સી સાથે અશ્રાવ્ય યાંત્રિક સ્પંદનોને ઇન્ફ્રાસોનિક કહેવામાં આવે છે, અને ઑડિયો રેન્જની ઉપરની ફ્રીક્વન્સી સાથે તેને અલ્ટ્રાસોનિક કહેવામાં આવે છે.

વધઘટ આપણા જીવનમાં મોટી ભૂમિકા ભજવે છે. મેં કહ્યું તેમ અમેરિકન ભૌતિકશાસ્ત્રીરિચાર્ડ ફેનમેન "પ્રકૃતિમાં, ઘણી વાર કંઈક "કંપન" થાય છે અને તેટલી જ વાર પડઘો થાય છે.

મારો ધ્યેય પ્રતિધ્વનિની ઘટના વિશે શક્ય તેટલું વધુ જાણવાનું હતું, પડઘો કેવા પરિણામો તરફ દોરી શકે છે અને આ અસામાન્ય ઘટનાનો ક્યાં ઉપયોગ થાય છે.

મેં શીખ્યા કે રેઝોનન્સની ઘટના શું છે, તે જીવનમાં ક્યાં થાય છે, તે ક્યારે ઉપયોગી અને હાનિકારક હોઈ શકે છે, તમે રેઝોનન્સના હાનિકારક અભિવ્યક્તિથી કેવી રીતે છુટકારો મેળવી શકો છો - તમે એવી રચનાઓ બનાવી શકો છો જે જ્યારે ચાલક બળની આવર્તન હોય ત્યારે તૂટી ન જાય. ઓસીલેટરી સિસ્ટમની કુદરતી આવર્તન સાથે એકરુપ છે.

અત્યંત નબળા સ્પંદનોને કેવી રીતે વિસ્તૃત કરી શકાય? બાયોલોજી, સિસ્મોલોજી, ખગોળશાસ્ત્ર, ભૌતિકશાસ્ત્ર વગેરે જેવા વિજ્ઞાનમાં રેઝોનન્સની ઘટનાનો વ્યાપક ઉપયોગ થાય છે. પડઘોની ઘટના વિના, આપણા જીવનમાં પ્રવેશેલા પિયાનો, વાયોલિન, ગિટાર અને અન્ય સાધનો વગાડવાનું અશક્ય હશે. સ્પંદનોનો અભ્યાસ કરવો મહત્વપૂર્ણ છે કારણ કે તે આપણા જીવનનો ભાગ છે અને આપણે દરેક પગલે તેનો સામનો કરી શકીએ છીએ.

1. Detlaf A.A., Yavorsky B.M. ભૌતિકશાસ્ત્ર અભ્યાસક્રમ: તાલીમ માર્ગદર્શિકાકોલેજો અને યુનિવર્સિટીઓ માટે. - 4થી આવૃત્તિ., રેવ. - એમ.: ઉચ્ચ. શાળા, 2012. - 718 પૃષ્ઠ.

સોમરફેલ્ડ એ., મિકેનિક્સ. ―ઇઝેવસ્ક: સંશોધન કેન્દ્ર "નિયમિત અને અસ્તવ્યસ્ત ગતિશીલતા", 2001. ―368સાથે.

કિંગસેપ એ.એસ., લોકશીન જી.આર., ઓલ્ખોવ ઓ.એ. ભૌતિકશાસ્ત્રના ફંડામેન્ટલ્સ. વેલ સામાન્ય ભૌતિકશાસ્ત્ર: પાઠ્યપુસ્તક. 2 વોલ્યુમમાં ટી. 1. મિકેનિક્સ, ઇલેક્ટ્રિસિટી અને મેગ્નેટિઝમ, ઓસિલેશન અને વેવ્સ, વેવ ઓપ્ટિક્સ - M.: PHYSIATLIT, 2001. ―560 પૃષ્ઠ.

લેબોરેટરી વર્કશોપભૌતિકશાસ્ત્રમાં ભાગ 2. ઓસિલેશન અને મોજા. વેવ ઓપ્ટિક્સ. મોલેક્યુલર ફિઝિક્સ, સોલિડ સ્ટેટ ફિઝિક્સ, ન્યુક્લિયર ફિઝિક્સ. TUIT, 2003-p.126

માત્વીવ એ.એન., મિકેનિક્સ અને સાપેક્ષતાનો સિદ્ધાંત: પાઠ્યપુસ્તક. યુનિવર્સિટીના વિદ્યાર્થીઓ માટે / A.N. માત્વીવ. -3જી આવૃત્તિ. - M.: LLC “પબ્લિશિંગ હાઉસ “ONICS 21મી સદી”: 000 “પબ્લિશિંગ હાઉસ “પીસ એન્ડ એજ્યુકેશન”, 2003. - 432 પૃષ્ઠ.

સેવલીવ, આઇ.વી. ભૌતિકશાસ્ત્રનો અભ્યાસક્રમ: 3 ભાગમાં: T.2: વીજળી. ઓસિલેશન અને તરંગો. વેવ ઓપ્ટિક્સ / I.V. સેવલીયેવ.-4ઠ્ઠી આવૃત્તિ. ભૂંસી નાખ્યું - સેન્ટ પીટર્સબર્ગ; એમ. ક્રાસ્નોદર: લેન.-2008.- 480 પૃ.

શિવુખિન ડી.વી. ભૌતિકશાસ્ત્રમાં સામાન્ય અભ્યાસક્રમ: યુનિવર્સિટીઓ માટે પાઠ્યપુસ્તક. 5 વોલ્યુમમાં વોલ્યુમ II થર્મોડાયનેમિક્સ અને મોલેક્યુલર ફિઝિક્સ. - 3જી આવૃત્તિ., ભૂંસી નાખી. - M. FIZMATLIT, 2010. - 576 પૃષ્ઠ.

ટ્રોફિમોવા ટી.આઈ. ભૌતિકશાસ્ત્રનો અભ્યાસક્રમ: પાઠયપુસ્તક. યુનિવર્સિટીઓ માટે માર્ગદર્શિકા. - એડ. 9મી, સુધારેલ અને વધારાના - એમ.: પ્રકાશન કેન્દ્ર "એકેડેમી", 2011. - 560 પૃષ્ઠ.

ભૌતિકશાસ્ત્રમાં રેઝોનન્સ (પ્રતિસાદ) ની વિભાવનાની વ્યાખ્યા ખાસ ટેકનિશિયનને સોંપવામાં આવે છે જેમની પાસે આંકડા ગ્રાફ હોય છે જેઓ ઘણીવાર આ ઘટનાનો સામનો કરે છે. આજે, રેઝોનન્સ એ આવર્તન-પસંદગીયુક્ત પ્રતિભાવ છે, જ્યાં સ્પંદન પ્રણાલી અથવા બાહ્ય બળમાં અચાનક વધારો થવાથી બીજી સિસ્ટમ ચોક્કસ ફ્રીક્વન્સીઝ પર વધુ કંપનવિસ્તાર સાથે ઓસીલેટ થાય છે.

ઓપરેટિંગ સિદ્ધાંત

આ ઘટના જોવા મળે છેજ્યારે સિસ્ટમ બે અથવા વધુ વચ્ચે ઉર્જાનો સંગ્રહ કરવા અને સરળતાથી ટ્રાન્સફર કરવામાં સક્ષમ હોય છે વિવિધ સ્થિતિઓસંગ્રહ, જેમ કે ગતિ અને સંભવિત ઊર્જા. જો કે, ચક્રથી ચક્રમાં થોડું નુકસાન થાય છે, જેને એટેન્યુએશન કહેવાય છે. જ્યારે ભીનાશ નગણ્ય હોય છે, ત્યારે રેઝોનન્ટ આવર્તન લગભગ સિસ્ટમની કુદરતી આવર્તન જેટલી હોય છે, જે અનફોર્સ્ડ ઓસિલેશનની આવર્તન છે.

આ ઘટનાઓ તમામ પ્રકારના ઓસિલેશન અથવા તરંગો સાથે થાય છે: યાંત્રિક, એકોસ્ટિક, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક, ન્યુક્લિયર મેગ્નેટિક (NMR), ઇલેક્ટ્રોન સ્પિન (ESR) અને ક્વોન્ટમ રેઝોનન્સ તરંગ કાર્યો. આવી પ્રણાલીઓનો ઉપયોગ ચોક્કસ આવર્તન (ઉદાહરણ તરીકે, સંગીતનાં સાધનો)ના સ્પંદનો પેદા કરવા માટે થઈ શકે છે.

"રેઝોનન્સ" શબ્દ (લેટિન રેઝોનન્ટિયામાંથી, "ઇકો") ધ્વનિશાસ્ત્રના ક્ષેત્રમાંથી આવ્યો છે, ખાસ કરીને સંગીતનાં સાધનોમાં જોવા મળે છે, જેમ કે જ્યારે તાર વાઇબ્રેટ થવા લાગે છે અને પ્લેયરના સીધા ઇનપુટ વિના અવાજ ઉત્પન્ન કરે છે.

સ્વિંગ પર એક માણસ દબાણઆ ઘટનાનું સામાન્ય ઉદાહરણ છે. લોડ થયેલ સ્વિંગ, એક લોલક, કુદરતી કંપન આવર્તન અને રેઝોનન્ટ ફ્રિકવન્સી ધરાવે છે જે ઝડપથી અથવા ધીમા દબાણનો પ્રતિકાર કરે છે.

એક ઉદાહરણ એ રમતના મેદાન પર અસ્ત્રોનું ઓસિલેશન છે, જે લોલકની જેમ કાર્ય કરે છે. કુદરતી સ્વિંગ અંતરાલ પર સ્વિંગ કરતી વખતે વ્યક્તિના દબાણથી સ્વિંગ વધુ અને વધુ (મહત્તમ કંપનવિસ્તાર) જાય છે, જ્યારે ઝડપી અથવા ધીમી ગતિએ સ્વિંગ કરવાનો પ્રયાસ નાના ચાપ બનાવે છે. આનું કારણ એ છે કે જ્યારે આંચકા કુદરતી કંપનોને અનુરૂપ હોય ત્યારે સ્પંદનો દ્વારા શોષાયેલી ઊર્જા વધે છે.

પ્રતિભાવ પ્રકૃતિમાં વ્યાપકપણે જોવા મળે છેઅને ઘણા કૃત્રિમ ઉપકરણોમાં વપરાય છે. આ તે પદ્ધતિ છે જેના દ્વારા વર્ચ્યુઅલ રીતે તમામ સાઈન તરંગો અને સ્પંદનો ઉત્પન્ન થાય છે. ઘણા અવાજો આપણે સાંભળીએ છીએ, જેમ કે જ્યારે ધાતુ, કાચ અથવા લાકડામાંથી બનેલી કઠણ ચીજવસ્તુઓ અથડાતી હોય ત્યારે તે પદાર્થમાં ટૂંકા સ્પંદનોને કારણે થાય છે. પ્રકાશ અને અન્ય ટૂંકા-તરંગ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશન અણુ સ્કેલ પર પડઘો દ્વારા બનાવવામાં આવે છે, જેમ કે અણુઓમાં ઇલેક્ટ્રોન. અન્ય શરતો કે જેમાં આ ઘટનાના ફાયદાકારક ગુણધર્મો લાગુ થઈ શકે છે:

• આધુનિક ઘડિયાળોની સમયસરની પદ્ધતિ, યાંત્રિક ઘડિયાળમાં બેલેન્સ વ્હીલ અને ઘડિયાળમાં ક્વાર્ટઝ ક્રિસ્ટલ.
• ફંડીની ખાડીનો ભરતી પ્રતિસાદ.
• સંગીતનાં સાધનો અને માનવ ગાયક માર્ગના એકોસ્ટિક રેઝોનન્સ.
• મ્યુઝિકલ જમણા સ્વરના પ્રભાવ હેઠળ ક્રિસ્ટલ ગ્લાસનો વિનાશ.
• ઘર્ષણયુક્ત આઇડિયોફોન્સ, જેમ કે કાચની વસ્તુ (કાચ, બોટલ, ફૂલદાની) બનાવવી, જ્યારે તેની ધારની આસપાસ આંગળીના ટેરવાથી ઘસવામાં આવે ત્યારે વાઇબ્રેટ થાય છે.
• રેડિયો અને ટેલિવિઝનમાં ટ્યુન કરેલ સર્કિટનો વિદ્યુત પ્રતિભાવ જે રેડિયો ફ્રીક્વન્સીઝના પસંદગીયુક્ત સ્વાગતને મંજૂરી આપે છે.
• લેસર પોલાણમાં ઓપ્ટિકલ રેઝોનન્સ દ્વારા સુસંગત પ્રકાશનું સર્જન.
• ભ્રમણકક્ષા પ્રતિભાવ, જેનું ઉદાહરણ સૂર્યમંડળના કેટલાક ગેસ જાયન્ટ ચંદ્રો દ્વારા આપવામાં આવ્યું છે.

અણુ સ્કેલ પર સામગ્રીના પડઘોઘણી સ્પેક્ટ્રોસ્કોપિક પદ્ધતિઓનો આધાર છે જેનો ઉપયોગ કન્ડેન્સ્ડ મેટર ફિઝિક્સમાં થાય છે, ઉદાહરણ તરીકે:

• ઇલેક્ટ્રોનિક સ્પિન.
• મોસબાઉર અસર.
• પરમાણુ ચુંબકીય.

ઘટનાના પ્રકારો

રેઝોનન્સનું વર્ણન કરતી વખતે, જી. ગેલિલિયોએ સૌથી આવશ્યક બાબત તરફ ધ્યાન દોર્યું - યાંત્રિક ઓસીલેટરી સિસ્ટમ (ભારે લોલક) ની ઊર્જા એકઠા કરવાની ક્ષમતા, જે ચોક્કસ આવર્તન સાથે બાહ્ય સ્ત્રોતમાંથી પૂરી પાડવામાં આવે છે. રેઝોનન્સના અભિવ્યક્તિઓમાં ચોક્કસ લક્ષણો છે વિવિધ સિસ્ટમોઅને તેથી તેના વિવિધ પ્રકારો છે.

યાંત્રિક અને એકોસ્ટિક

જ્યારે તેની સ્પંદન આવર્તન સિસ્ટમની કુદરતી કંપન આવર્તન સાથે મેળ ખાય છે ત્યારે તે વધુ ઊર્જાને શોષવાની યાંત્રિક સિસ્ટમની વૃત્તિ છે. આનાથી પુલ, ઇમારતો, ટ્રેનો અને એરોપ્લેન સહિતની અધૂરી રચનાઓમાં તીવ્ર ગતિમાં વધઘટ થઈ શકે છે અને વિનાશક નિષ્ફળતા પણ થઈ શકે છે. સુવિધાઓ ડિઝાઇન કરતી વખતે, એન્જિનિયરોએ ખાતરી કરવી જોઈએ કે રેઝોનન્ટ ડિઝાસ્ટર તરીકે ઓળખાતી ઘટનાને ટાળવા માટે ઘટકોના ભાગોની યાંત્રિક રેઝોનન્ટ ફ્રીક્વન્સી મોટર્સ અથવા અન્ય ઓસીલેટીંગ ભાગોની ઓસીલેટરી ફ્રીક્વન્સીઝ સાથે મેળ ખાતી નથી.

ઇલેક્ટ્રિકલ રેઝોનન્સ

વિદ્યુત સર્કિટમાં ચોક્કસ રેઝોનન્ટ આવર્તન પર થાય છે જ્યારે સર્કિટ અવરોધ શ્રેણી સર્કિટમાં ન્યૂનતમ અથવા સમાંતર સર્કિટમાં મહત્તમ હોય છે. સર્કિટમાં રેઝોનન્સનો ઉપયોગ ટેલિવિઝન, સેલ્યુલર અથવા રેડિયો જેવા વાયરલેસ સંચારને પ્રસારિત કરવા અને પ્રાપ્ત કરવા માટે થાય છે.

ઓપ્ટિકલ રેઝોનન્સ

ઓપ્ટિકલ કેવિટી, જેને ઓપ્ટિકલ કેવિટી પણ કહેવાય છે, તે અરીસાઓની ખાસ ગોઠવણી છે જે બનાવે છે પ્રકાશ તરંગો માટે સ્ટેન્ડિંગ વેવ રિઝોનેટર. ઓપ્ટિકલ કેવિટી એ લેસરોનો મુખ્ય ઘટક છે, જે એમ્પ્લીફિકેશન માધ્યમની આસપાસ છે અને લેસર રેડિયેશનને પ્રતિસાદ આપે છે. તેઓ ઓપ્ટિકલ પેરામેટ્રિક ઓસિલેટર અને કેટલાક ઇન્ટરફેરોમીટર્સમાં પણ ઉપયોગમાં લેવાય છે.

પોલાણની અંદર મર્યાદિત પ્રકાશ ચોક્કસ રેઝોનન્ટ ફ્રીક્વન્સીઝ માટે વારંવાર ઉભા તરંગો ઉત્પન્ન કરે છે. પરિણામી સ્ટેન્ડિંગ વેવ પેટર્નને "મોડ્સ" કહેવામાં આવે છે. રેખાંશ સ્થિતિઓ ફક્ત આવર્તનમાં અલગ પડે છે, જ્યારે ટ્રાંસવર્સ મોડ્સ વિવિધ ફ્રીક્વન્સીઝ માટે અલગ પડે છે અને સમગ્ર બીમ ક્રોસ સેક્શનમાં વિવિધ તીવ્રતાની પેટર્ન હોય છે. રિંગ રેઝોનેટર અને વ્હીસ્પરિંગ ગેલેરીઓ એ ઓપ્ટિકલ રેઝોનેટરના ઉદાહરણો છે જે સ્થાયી તરંગો ઉત્પન્ન કરતા નથી.

ભ્રમણકક્ષામાં ધ્રુજારી

અવકાશ મિકેનિક્સમાં, ભ્રમણકક્ષાની પ્રતિક્રિયા ઊભી થાય છે, જ્યારે બે ભ્રમણકક્ષામાં નિયમિત, સામયિક હોય છે ગુરુત્વાકર્ષણ પ્રભાવએકબીજા પર. આ સામાન્ય રીતે એટલા માટે છે કારણ કે તેમના ભ્રમણકક્ષાના સમયગાળા બે નાના પૂર્ણાંકોના ગુણોત્તર દ્વારા સંબંધિત છે. ઓર્બિટલ રેઝોનન્સ શરીરના પરસ્પર ગુરુત્વાકર્ષણ પ્રભાવને નોંધપાત્ર રીતે વધારે છે. મોટા ભાગના કિસ્સાઓમાં, આ અસ્થિર ક્રિયાપ્રતિક્રિયામાં પરિણમે છે જેમાં શરીર વિનિમય વેગ અને વિસ્થાપન કરે છે જ્યાં સુધી પડઘો અસ્તિત્વમાં ન હોય ત્યાં સુધી.

અમુક સંજોગોમાં, શરીરને પડઘોમાં રાખવા માટે રેઝોનન્ટ સિસ્ટમ સ્થિર અને સ્વ-સુધારક હોઈ શકે છે. ગુરૂના ચંદ્રો ગેનીમીડ, યુરોપા અને આયોનો 1:2:4 રેઝોનન્સ અને પ્લુટો અને નેપ્ચ્યુન વચ્ચેનો 2:3 રેઝોનન્સ તેના ઉદાહરણો છે. સાથે અસ્થિર પડઘો આંતરિક ચંદ્રશનિના વલયોમાં ગાબડાં પડવાના કારણે શનિની દિનદશા થાય છે. ખાસ કેસ 1:1 રેઝોનન્સ (સમાન ભ્રમણકક્ષાની ત્રિજ્યાવાળા શરીરો વચ્ચે) મોટા સૌરમંડળના શરીરને તેમની ભ્રમણકક્ષાની આસપાસના વિસ્તારોને સાફ કરવા માટેનું કારણ બને છે, તેમની આસપાસની લગભગ બધી વસ્તુઓને બહાર ધકેલી દે છે.

અણુ, આંશિક અને પરમાણુ

ન્યુક્લિયર મેગ્નેટિક રેઝોનન્સ (NMR)ભૌતિક દ્વારા નિર્ધારિત નામ છે પડઘો પાડતી ઘટના, જો બાહ્ય ચુંબકીય ક્ષેત્ર હાજર હોય તો અણુ ન્યુક્લિયસના ચોક્કસ ક્વોન્ટમ યાંત્રિક ચુંબકીય ગુણધર્મોના અવલોકન સાથે સંકળાયેલું છે. ઘણા વૈજ્ઞાનિક પદ્ધતિઓઅભ્યાસ માટે NMR ઘટનાનો ઉપયોગ કરો પરમાણુ ભૌતિકશાસ્ત્ર, સ્ફટિકો અને બિન-સ્ફટિકીય સામગ્રી. NMR નો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે આધુનિકમાં પણ થાય છે તબીબી પદ્ધતિઓઇમેજિંગ જેમ કે મેગ્નેટિક રેઝોનન્સ ઇમેજિંગ (MRI).

રેઝોનન્સના ફાયદા અને નુકસાન

પડઘોના ગુણદોષ વિશે કેટલાક નિષ્કર્ષ દોરવા માટે, તે ધ્યાનમાં લેવું જરૂરી છે કે કયા કિસ્સાઓમાં તે માનવ પ્રવૃત્તિ માટે સૌથી વધુ સક્રિય અને નોંધપાત્ર રીતે પોતાને પ્રગટ કરી શકે છે.

હકારાત્મક અસર

પ્રતિભાવની ઘટના વિજ્ઞાન અને ટેકનોલોજીમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, ઘણા રેડિયો સર્કિટ અને ઉપકરણોનું સંચાલન આ ઘટના પર આધારિત છે.

નકારાત્મક અસર

જો કે, ઘટના હંમેશા ઉપયોગી નથી. તમે ઘણીવાર એવા કિસ્સાઓના સંદર્ભો શોધી શકો છો જ્યાં સસ્પેન્શન પુલજ્યારે સૈનિકો તેમની સાથે “પગલાંમાં” ચાલતા હતા ત્યારે તૂટી પડ્યા. તે જ સમયે, તેઓ રેઝોનન્સની પ્રતિધ્વનિ અસરના અભિવ્યક્તિનો સંદર્ભ આપે છે, અને તેની સામેની લડત મોટા પાયે બને છે.

લડાઈ પ્રતિધ્વનિ

પરંતુ પ્રતિભાવ અસરના ક્યારેક વિનાશક પરિણામો હોવા છતાં, તેની સામે લડવું તદ્દન શક્ય અને જરૂરી છે. આ ઘટનાની અનિચ્છનીય ઘટનાને ટાળવા માટે, તે સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાય છે એકસાથે પડઘો લાગુ કરવા અને તેનો સામનો કરવાની બે રીતો:

1. ફ્રીક્વન્સીઝનું "ડિસોસિએશન" હાથ ધરવામાં આવે છે, જે, જો તેઓ એકરૂપ થાય છે, તો અનિચ્છનીય પરિણામો તરફ દોરી જશે. આ કરવા માટે, તેઓ વિવિધ મિકેનિઝમ્સના ઘર્ષણમાં વધારો કરે છે અથવા સિસ્ટમના કંપનની કુદરતી આવર્તનને બદલે છે.
2. તેઓ સ્પંદનોના ભીનાશમાં વધારો કરે છે, ઉદાહરણ તરીકે, એન્જિનને રબરના અસ્તર અથવા ઝરણા પર મૂકીને.

રેઝોનન્સનો સિદ્ધાંત ધ્વનિ અને પ્રકાશ તરંગોને કેવી રીતે અસર કરે છે? પદાર્થોના સ્પંદનો અને રેઝોનન્ટ ફ્રીક્વન્સી શું છે? જે રોજિંદા ઉદાહરણોજીવનમાં પડઘો મળી શકે છે? તમારા અવાજનો ઉપયોગ કરીને કાચ કેવી રીતે તોડવો? જો તમે નજીકથી જુઓ, તો તમે દરેક જગ્યાએ પડઘોના ઉદાહરણો જોઈ શકો છો. પરંતુ તેમાંના કેટલાક ફાયદાકારક છે, જ્યારે અન્ય નુકસાનકારક છે.

પડઘો શું છે?

શું તમે ક્યારેય વિચાર્યું છે કે લોકો સામાન્ય ચશ્માનો ઉપયોગ કરીને સુંદર સંગીત કેવી રીતે બનાવે છે? જેમ જેમ કાચ ધ્વનિ તરંગોના વધુ સંપર્કમાં આવે છે, તેમ તેમ તે તૂટી પણ શકે છે. પ્રકાશ તરંગો તેમની આસપાસના પદાર્થો સાથે પણ વિશેષ રીતે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. ધ્વનિ અને પ્રકાશ તરંગોનું વર્તન સમજાવે છે કે શા માટે લોકો સંગીતનાં સાધનોના અવાજો સાંભળે છે અને રંગોને અલગ પાડે છે. તરંગ કંપનવિસ્તારમાં ફેરફાર રેઝોનન્સ નામના મહત્વના સિદ્ધાંતને કારણે થાય છે. ધ્વનિ અને પ્રકાશના પ્રસારણ પર પ્રભાવના ઉદાહરણો સ્પંદનો છે.

ધ્વનિ તરંગો ઘન, પ્રવાહી અને વાયુઓમાં યાંત્રિક સ્પંદનોથી ઉદ્દભવે છે. પ્રકાશ તરંગો ચાર્જ થયેલા કણોના કંપનમાંથી આવે છે. ઑબ્જેક્ટ્સ, ચાર્જ થયેલા કણો અને યાંત્રિક પ્રણાલીઓમાં સામાન્ય રીતે ચોક્કસ આવર્તન હોય છે જેના પર તેઓ વાઇબ્રેટ કરે છે. તેને તેમની રેઝોનન્ટ ફ્રીક્વન્સી અથવા તેમની કુદરતી આવર્તન કહેવામાં આવે છે. કેટલાક પદાર્થોમાં બે અથવા વધુ રેઝોનન્ટ ફ્રીક્વન્સી હોય છે. રેઝોનન્સનું ઉદાહરણ: જ્યારે તમે ઉબડખાબડ રસ્તા પર ડ્રાઇવિંગ કરી રહ્યાં હોવ અને તમારી કાર ઉપર અને નીચે કૂદવાનું શરૂ કરે, ત્યારે આ તમારી કાર તેના રેઝોનન્ટ ફ્રીક્વન્સી પર ઓસીલેટીંગનું ઉદાહરણ છે અથવા તો શોક શોષકની રેઝોનન્ટ ફ્રીક્વન્સી છે. તમે નોંધ કરી શકો છો કે જ્યારે તમે બસ ચલાવો છો, ત્યારે રીબાઉન્ડ આવર્તન થોડી ધીમી હોય છે. આનું કારણ એ છે કે ટાયર શોક શોષકની રેઝોનન્ટ ફ્રીક્વન્સી ઓછી હોય છે.

જ્યારે ધ્વનિ અથવા પ્રકાશ તરંગ કોઈ વસ્તુને અથડાવે છે, ત્યારે તે પહેલેથી જ ચોક્કસ આવર્તન પર વાઇબ્રેટ થાય છે. જો આ આવર્તન ઑબ્જેક્ટની રેઝોનન્ટ આવર્તન સાથે મેળ ખાય છે, તો આ તમને પડઘો મેળવવાનું કારણ બનશે. તે ત્યારે થાય છે જ્યારે અન્ય પદાર્થના અનુરૂપ સ્પંદનોને કારણે ઑબ્જેક્ટના સ્પંદનોનું કંપનવિસ્તાર વધે છે. ઉદાહરણ વિના આ જોડાણની કલ્પના કરવી મુશ્કેલ છે.

પડઘો અને પ્રકાશ તરંગો

ઉદાહરણ તરીકે, એક લાક્ષણિક પ્રકાશ તરંગ લો (આ સફેદ પ્રકાશનો પ્રવાહ છે જે સૂર્યમાંથી આવે છે) અને તેને કાળી વસ્તુ તરફ દિશામાન કરો, તે કાળો સાપ હોવા દો. સરિસૃપની ચામડીમાંના અણુઓમાં રેઝોનન્ટ ફ્રીક્વન્સીઝનો સમૂહ હોય છે. એટલે કે, અણુઓમાં ઇલેક્ટ્રોન ચોક્કસ ફ્રીક્વન્સીઝ પર વાઇબ્રેટ કરે છે. સૂર્યમાંથી નીચે આવતો પ્રકાશ - સફેદ પ્રકાશ, જે બહુ-ઘટક આવર્તન ધરાવે છે.

તેમાં લાલ અને લીલો, વાદળી અને પીળો, નારંગી અને જાંબલીનો સમાવેશ થાય છે. આ દરેક ફ્રીક્વન્સી સાપની ચામડીને અસર કરે છે. અને દરેક આવર્તન એક અલગ ઇલેક્ટ્રોનને વાઇબ્રેટ કરે છે. પીળી આવર્તન ઇલેક્ટ્રોન સાથે પડઘો પાડે છે જેની રેઝોનન્ટ આવર્તન પીળી છે. વાદળી આવર્તન ઇલેક્ટ્રોન સાથે પડઘો પાડે છે જેની રેઝોનન્ટ આવર્તન વાદળી છે. આમ, સાપની ચામડી એકંદરે પડઘો પાડે છે સૂર્યપ્રકાશ. સાપ કાળો દેખાય છે કારણ કે તેની ત્વચા સૂર્યપ્રકાશની તમામ ફ્રીક્વન્સીઝને શોષી લે છે.

જ્યારે પ્રકાશ તરંગો કોઈ પદાર્થ સાથે પડઘો પાડે છે, ત્યારે તેઓ ઇલેક્ટ્રોનને મોટા કંપનવિસ્તારમાં વાઇબ્રેટ કરે છે. પ્રકાશ ઊર્જા પદાર્થ દ્વારા શોષાય છે, અને માનવ આંખ ધ્યાન આપતી નથી કે પ્રકાશ પાછો ફરે છે. પદાર્થ કાળો દેખાય છે. જો પદાર્થ શોષી ન લે તો શું કરવું સૂર્યપ્રકાશ? જો તેના કોઈપણ ઈલેક્ટ્રોન પ્રકાશની આવર્તન સાથે પડઘો પાડતા નથી તો શું? જો રેઝોનન્સ ન થાય, તો તમને ટ્રાન્સમિશન મળશે, પદાર્થ દ્વારા પ્રકાશ તરંગોનું પ્રસારણ. કાચ પારદર્શક દેખાય છે કારણ કે તે સૂર્યપ્રકાશને શોષતો નથી.

પ્રકાશ હજુ પણ ઇલેક્ટ્રોનને વાઇબ્રેટ કરે છે. પરંતુ કારણ કે તે ઇલેક્ટ્રોનની રેઝોનન્ટ ફ્રીક્વન્સીઝ સાથે મેળ ખાતું નથી, સ્પંદનો ખૂબ જ નાના હોય છે અને સમગ્ર ઑબ્જેક્ટ દ્વારા અણુથી અણુ સુધી મુસાફરી કરે છે. રેઝોનન્સ વિનાની વસ્તુમાં શૂન્ય શોષણ અને 100% ટ્રાન્સમિશન હશે, જેમ કે કાચ અથવા પાણી.

સંગીત અને સાઉન્ડ વેવ રેઝોનન્સ

રેઝોનન્સ અવાજ માટે તે જ રીતે કાર્ય કરે છે જે રીતે તે પ્રકાશ માટે કરે છે. જ્યારે એક ઑબ્જેક્ટ બીજા ઑબ્જેક્ટની આવર્તન પર વાઇબ્રેટ કરે છે, ત્યારે પ્રથમ ઉચ્ચ કંપનવિસ્તારમાં બીજાને વાઇબ્રેટ કરવા માટેનું કારણ બને છે. આ રીતે એકોસ્ટિક રેઝોનન્સ થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, કોઈપણ સંગીતનાં સાધન વગાડવું. ટ્રમ્પેટ, વાંસળી, ટ્રોમ્બોન અને અન્ય ઘણા સાધનો દ્વારા ઉત્પાદિત સંગીત માટે એકોસ્ટિક રેઝોનન્સ જવાબદાર છે. આ અદ્ભુત ઘટના કેવી રીતે કાર્ય કરે છે? તમે રેઝોનન્સનું ઉદાહરણ આપી શકો છો, જેની હકારાત્મક અસર છે.

કેથેડ્રલમાં ચાલવું, જ્યાં અંગ સંગીત વગાડવામાં આવે છે, તમે જોશો કે સમગ્ર દિવાલ તમામ કદના વિશાળ પાઈપોથી ભરેલી છે. તેમાંના કેટલાક ખૂબ ટૂંકા હોય છે, જ્યારે અન્ય છત સુધી પહોંચે છે. બધા પાઈપો શેના માટે છે? જ્યારે સુંદર સંગીત વગાડવાનું શરૂ થાય છે, ત્યારે તમે સમજી શકો છો કે ટ્રમ્પેટ્સમાંથી અવાજ આવી રહ્યો છે, તે ખૂબ જ જોરથી છે અને સમગ્ર કેથેડ્રલને ભરેલો લાગે છે. આવા ટ્રમ્પેટ આટલા મોટા અવાજે કેવી રીતે સંભળાય? એકોસ્ટિક રેઝોનન્સ દોષિત છે, અને તે એકમાત્ર સાધન નથી જે આ અદ્ભુત ઘટનાનો લાભ લે છે.

ધ્વનિ તરંગો બનાવવી

શું થઈ રહ્યું છે તે સમજવા માટે, તમારે સૌ પ્રથમ ધ્વનિ હવામાં કેવી રીતે પસાર થાય છે તે વિશે થોડું જાણવાની જરૂર છે. જ્યારે કોઈ વસ્તુ હવાના અણુઓને વાઇબ્રેટ કરે છે ત્યારે ધ્વનિ તરંગો બનાવવામાં આવે છે. આ સ્પંદન પછી તરંગની જેમ બહારની બધી દિશામાં આગળ વધે છે. જેમ જેમ તરંગ હવામાંથી પસાર થાય છે તેમ, એવા પ્રદેશો છે જ્યાં પરમાણુઓ એકબીજાની નજીક સ્ક્વિઝ્ડ થાય છે અને પ્રદેશો જ્યાં પરમાણુઓ વધુ અલગ ખેંચાય છે. ક્રમિક સંકોચન અથવા વિસ્તરણ વચ્ચેનું અંતર તરંગલંબાઇ તરીકે ઓળખાય છે. આવર્તન હર્ટ્ઝ (Hz) ના એકમોમાં માપવામાં આવે છે, અને એક હર્ટ્ઝ પ્રતિ સેકન્ડમાં એક વેવ કમ્પ્રેશન રેટને અનુરૂપ છે.

લોકો શોધી શકે છે ધ્વનિ તરંગો 20 થી 20,000 Hz સુધીની ફ્રીક્વન્સી સાથે! જો કે, તે બધા સમાન અવાજ નથી કરતા. કેટલાક અવાજો ઊંચા અને તીક્ષ્ણ હોય છે, જ્યારે અન્ય નીચા અને ઊંડા હોય છે. તમે ખરેખર જે સાંભળો છો તે આવર્તનમાં તફાવત છે. તો આવર્તન તરંગલંબાઇ સાથે કેવી રીતે સંબંધિત છે? હવાના તાપમાનના આધારે અવાજની ઝડપ થોડી બદલાય છે, પરંતુ સામાન્ય રીતે તે 343 m/s આસપાસ હોય છે. તમામ ધ્વનિ તરંગો સમાન ઝડપે મુસાફરી કરતા હોવાથી, તરંગલંબાઇ વધે તેમ આવર્તન ઘટશે અને તરંગલંબાઇ ઘટશે તેમ વધશે.

હાનિકારક પડઘો: ઉદાહરણો

ઘણીવાર લોકો પુલના બાંધકામ અને સલામતીને ધ્યાનમાં લે છે. જો કે, કેટલીકવાર આફતો આવે છે જે તમને તમારો દૃષ્ટિકોણ બદલવા માટે દબાણ કરે છે. 1 જુલાઈ, 1940 ના રોજ, ટાકોમા નેરોઝ બ્રિજ વોશિંગ્ટનમાં ખુલ્યો. તે હતી સસ્પેન્શન પુલ, તેના સમય માટે વિશ્વમાં ત્રીજું સૌથી મોટું. બાંધકામ દરમિયાન, બ્રિજને "ગાર્ટીઝ ગેલોપિંગ" હુલામણું નામ આપવામાં આવ્યું હતું કારણ કે તે પવનમાં લહેરાતો હતો અને લહેરાતો હતો. આ તરંગ જેવું ઓસિલેશન આખરે તેના પતન તરફ દોરી ગયું. આ પુલ 7 નવેમ્બર, 1940 ના રોજ તોફાન દરમિયાન તૂટી પડ્યો, માત્ર ચાર મહિનાની કામગીરી પછી. રેઝોનન્ટ ફ્રિક્વન્સી અને તે ટાકોમા નેરોઝ બ્રિજ દુર્ઘટના સાથે કેવી રીતે સંબંધિત છે તે શીખતા પહેલા, તમારે સૌપ્રથમ હાર્મોનિક મોશન તરીકે ઓળખાતી કંઈક સમજવાની જરૂર છે.

જ્યારે તમારી પાસે કોઈ વસ્તુ સમયાંતરે આગળ અને પાછળ ફરતી હોય, ત્યારે અમે કહીએ છીએ કે તે અનુભવે છે હાર્મોનિક ગતિ. એક સંપૂર્ણ ઉદાહરણહાર્મોનિક ગતિનો અનુભવ કરતી રેઝોનન્સનું અભિવ્યક્તિ એ એક મુક્ત સસ્પેન્ડેડ સ્પ્રિંગ છે જેની સાથે સમૂહ જોડાયેલ છે. સમૂહ વસંતને નીચે તરફ ખેંચવા માટેનું કારણ બને છે જ્યાં સુધી આખરે વસંત તેના મૂળ આકારમાં પાછો ન આવે ત્યાં સુધી. આ પ્રક્રિયા પુનરાવર્તિત થતી રહે છે અને અમે કહીએ છીએ કે વસંત હાર્મોનિક ગતિમાં છે. જો તમે ટાકોમા નેરોઝ બ્રિજનો વિડિયો જોશો, તો તમે જોશો કે તે તૂટી પડતા પહેલા તે ડગમગી ગયો હતો. તે હાર્મોનિક ગતિમાંથી પસાર થયું, ઝરણાની જેમ તેની સાથે સમૂહ સાથે જોડાયેલ.

પડઘો અને સ્વિંગ

જો તમે તમારા મિત્રને એકવાર સ્વિંગ પર દબાણ કરો છો, તો તે ઘણી વખત ઓસીલેટ થશે અને થોડા સમય પછી બંધ થઈ જશે. આ આવર્તન જ્યારે કંપન સ્વયંભૂ ઓસીલેટ થાય છે તેને કુદરતી આવર્તન કહેવામાં આવે છે. જો તમે દર વખતે તમારો મિત્ર તમારી પાસે પાછો આવે ત્યારે ધક્કો મારશો, તો તે ઊંચો અને ઊંચો સ્વિંગ કરશે. તમે તમારી કુદરતી આવર્તન સમાન આવર્તન પર દબાવો છો, અને ઓસિલેશનનું કંપનવિસ્તાર વધે છે. આ વર્તનને રેઝોનન્સ કહેવામાં આવે છે.

આ ચોક્કસપણે ફાયદાકારક પડઘોનું એક ઉદાહરણ છે. અન્ય લોકોમાં, ખોરાકને ગરમ કરો માઇક્રોવેવ ઓવન, રેડિયો રીસીવર પર એન્ટેના રેડિયો સિગ્નલ મેળવે છે, વાંસળી વગાડે છે.

હકીકતમાં, ઘણા ખરાબ ઉદાહરણો પણ છે. ઊંચા અવાજ સાથે કાચ તૂટવો, પુલ તૂટવો હળવો પવન, ધરતીકંપ દરમિયાન ઇમારતોનું પતન - આ બધા જીવનમાં પડઘોના ઉદાહરણો છે, જે અસરની શક્તિના આધારે માત્ર હાનિકારક નથી, પણ જોખમી પણ છે.

અવાજની વિનાશક શક્તિ

ઘણા લોકોએ કદાચ સાંભળ્યું હશે કે ઓપેરા ગાયકના અવાજથી વાઇન ગ્લાસ તોડી શકાય છે. જો તમે ચમચા વડે ગ્લાસને હળવાશથી મારશો, તો તે તેની રેઝોનન્ટ ફ્રીક્વન્સી પર ઘંટડીની જેમ “રિંગ” કરશે. જો કાચ પર ચોક્કસ આવર્તન પર ધ્વનિ દબાણ લાગુ કરવામાં આવે છે, તો તે વાઇબ્રેટ થવાનું શરૂ કરે છે. જેમ જેમ ઉત્તેજના ચાલુ રહે છે, યાંત્રિક મર્યાદા ઓળંગી જાય ત્યારે કાચ તૂટી જાય ત્યાં સુધી કંપન વધે છે.

ફાયદાકારક અને હાનિકારક પડઘોના ઉદાહરણો દરેક જગ્યાએ છે. માઇક્રોવેવ્સ આપણી આસપાસ છે, માઇક્રોવેવ પકાવવાની નાની ભઠ્ઠી, જે બાહ્ય ગરમીનો ઉપયોગ કર્યા વિના ખોરાકને ગરમ કરે છે, વાઇબ્રેશન સુધી પૃથ્વીનો પોપડોવિનાશક ધરતીકંપ તરફ દોરી જાય છે.