Rezonansiniai reiškiniai žmogaus gyvenime. Emocinis rezonansas

Išskirtinis bruožas priverstiniai svyravimai yra jų amplitudės A priklausomybė nuo pokyčio dažnio ν išorinė jėga. Norėdami ištirti šią priklausomybę, galime naudoti mums jau žinomą instaliaciją, parodytą 36 pav. Jei švaistiklio rankeną suksite labai lėtai, apkrova kartu su spyruokle judės aukštyn ir žemyn taip pat, kaip ir pakabos taškas. O. Priverstinių svyravimų amplitudė bus maža. Greitesnio sukimosi metu apkrova ims svyruoti stipriau, o esant sukimosi dažniui, lygiam spyruoklės švytuoklės savaiminiam dažniui (ν = ν natūralus), jos svyravimų amplitudė pasieks maksimumą. Toliau didėjant rankenos sukimosi greičiui, priverstinių apkrovos svyravimų amplitudė vėl sumažės. Ir labai greitas sukimasis rankenos paliks krovinį beveik nejudantį: dėl jo inercijos spyruoklinė švytuoklė, neturėdamas laiko sekti išorinių jėgų pokyčių, tiesiog „drebės vietoje“.

Staigus priverstinių virpesių amplitudės padidėjimas, kai ν = ν cob vadinamas rezonansas.

Priverstinių svyravimų amplitudės priklausomybės nuo išorinės jėgos kitimo dažnio grafikas parodytas 38 paveiksle Šis grafikas vadinamas rezonanso kreivė. Šios kreivės maksimumas atsiranda esant dažniui ν, lygiam natūraliam virpesių dažniui ν natūralus.

Rezonanso reiškinį galima pademonstruoti ir styginėmis švytuoklėmis. Ant bėgelio pakabiname masyvų rutulį 1 ir kelias lengvas švytuokles su skirtingo ilgio siūlais (39 pav.). Kiekviena iš šių švytuoklių turi savo svyravimo dažnį, kurį galima nustatyti žinant stygos ilgį ir gravitacijos pagreitį.

Dabar, neliesdami šviesos švytuoklių, išimame rutulį 1 iš pusiausvyros padėties ir atleidžiame. Masyvaus rutulio siūbavimas sukels periodinį stovo lenkimą, dėl kurio kiekvieną šviesos švytuoklę pradės veikti periodiškai besikeičianti elastinė jėga. Jo kitimo dažnis bus lygus rutulio virpesių dažniui. Veikiant šiai jėgai, švytuoklės pradės atlikti priverstinius svyravimus. Tokiu atveju pamatysime, kad 2 ir 3 švytuoklės liks beveik nejudančios. 4 ir 5 švytuoklės svyruos šiek tiek didesne amplitude. O švytuoklės 6, kurios sriegio ilgis yra toks pat ir todėl natūralus svyravimų dažnis yra toks pat kaip rutulio 1, amplitudė bus didžiausia. Tai yra rezonansas.


Rezonansą taip pat galima stebėti naudojant 40 pav. parodytą sąranką. Metronomo 1 švytuoklės pagrindas sriegiu 3 sujungtas su 2 švytuoklės sriegiu. Šiame eksperimente švytuoklė sukasi didžiausia amplitude, kai metronomo virpesių dažnis („tempiant“ švytuoklės siūlą) sutampa su šios švytuoklės laisvaisiais svyravimais.

Rezonansas atsiranda dėl to, kad išorinė jėga, laiku veikianti laisvosiomis kūno vibracijomis, visą laiką atlieka teigiamą darbą. Dėl šio darbo didėja svyruojančio kūno energija, didėja svyravimų amplitudė.

Rezonanso reiškinys gali atlikti ir naudingą, ir žalingą vaidmenį.

Pavyzdžiui, žinoma, kad sunki kalba didelis varpas Net vaikas gali ja siūbuoti, bet tik tada, kai jis laiku paveikia virvę laisvomis liežuvio vibracijomis.

Veiksmas pagrįstas rezonanso panaudojimu nendrinis dažnio matuoklis. Šis įrenginys yra montuojamas rinkinys bendras pagrindasįvairaus ilgio elastinės plokštės. Natūralus kiekvienos plokštės dažnis yra žinomas. Dažnio matuokliui susilietus su svyruojančia sistema, kurios dažnį reikia nustatyti, plokštelė, kurios dažnis sutampa su išmatuotu dažniu, pradeda vibruoti didžiausia amplitude. Pastebėję, kuri plokštelė pateko į rezonansą, nustatysime sistemos virpesių dažnį.

Su rezonansu galite susidurti net tada, kai tai visiškai nepageidautina. Pavyzdžiui, 1750 metais netoli Anžė miesto Prancūzijoje būrys karių žingsniu ėjo per 102 m ilgio grandininį tiltą. Jų žingsnių dažnis sutapo su tilto laisvųjų virpesių dažniu. Dėl šios priežasties smarkiai padidėjo tilto vibracijos diapazonas (atsirado rezonansas), nutrūko grandinės. Tiltas įgriuvo į upę.

1830 metais dėl tos pačios priežasties jis sugriuvo kabantis tiltas netoli Mančesterio Anglijoje, kai per jį žygiavo karinis būrys.

1906 metais dėl rezonanso sugriuvo ir vadinamasis Egipto tiltas Sankt Peterburge, per kurį ėjo kavalerijos eskadrilė.

Dabar užkirsti kelią panašių atvejų kariniai daliniai pereinant tiltą liepia „pasimušti koją“ ir eiti laisvu tempu, o ne kovoti.

Jei traukinys kerta tiltą, tai, siekdamas išvengti rezonanso, pravažiuoja jį arba lėtu greičiu, arba, atvirkščiai, maksimalus greitis(kad ratų smūgių į bėgių jungtis dažnis nepasirodytų lygus tilto savaiminiam dažniui).

Pats automobilis (svyruojantis ant spyruoklių) taip pat turi savo dažnį. Kai paaiškėja, kad jo ratų smūgių į bėgių jungtis dažnis yra lygus jam, automobilis pradeda smarkiai siūbuoti.

Rezonansą galima sutikti ne tik sausumoje, bet ir jūroje bei net ore. Pavyzdžiui, esant tam tikriems sraigto veleno sukimosi dažniams, ištisi laivai pateko į rezonansą. O aviacijos plėtros aušroje kai kurie lėktuvų varikliai sukėlė tokias stiprias rezonansines orlaivio dalių vibracijas, kad jis subyrėjo ore.

1. Kas yra rezonansas? Kokiomis sąlygomis tai atsiranda? 2. Apibūdinkite eksperimentus, kuriuose galima pastebėti rezonanso reiškinį. 3. Kokį vaidmenį – naudingą ar žalingą – atlieka rezonansas žmonių gyvenime? Pateikite pavyzdžių.

MBOU Lokotskaya vidurkis vidurinę mokyklą Nr.1 pavadintas P.A.Markova

Tyrimo tema:

„Rezonansas gamtoje ir technikoje“

Baigta:

10 klasės mokinys

Sergejus Kostjukovas

Mokslinis vadovas:

fizikos mokytojas

Golovneva Irina

Aleksandrovna

„Pradėti mokslą“

Alkūnė 2013 m

Kas yra rezonansas?

Rezonanso žala ir nauda.

Rezonanso pavyzdžiai.

Atradimų istorija.

Elektrinis rezonansas.

Taikymas elektrinis rezonansas.

Rezonansas mechanikoje, elektrotechnikoje, mikrobangų krosnelėje,

akustika, optika ir astrofizika.

Projekto tikslas yra rezonanso reiškinio tyrimas.

Projekto aktualumas.

Rezonanso fenomenas turi puiki vertė beveik visoms taikomosioms elektrotechnikos šakoms ir yra labai aktyviai naudojamos radijo inžinerijos, taikomosios akustikos, elektrotechnikos, elektronikos ir kitose pramonės šakose.

Norint pasiekti tikslą, buvo iškeltos šios užduotys:

Analizuoti specialioji literatūrašia tema.

Išstudijuokite rezonanso istoriją.

Atskleiskite rezonanso reiškinio esmę.

Parodykite rezonanso reiškinio panaudojimą įvairios pramonės šakos technologija.

Teorinė dalis.

Rezonansas- reiškinys staigus padidėjimas priverstinių virpesių amplitudė, kuri atsiranda artėjant dažniui išorinis poveikis tam tikroms vertėms (rezonansiniams dažniams),

lemia sistemos savybės.

Amplitudės padidėjimas yra tik rezonanso pasekmė, o priežastis yra išorinio (jaudinančio) dažnio sutapimas su vidiniu (natūraliu) virpesių sistemos dažniu.

Naudojant rezonanso fenomeną, galima išskirti ir sustiprinti net labai silpnus signalus. periodiniai svyravimai.

Rezonansas yra reiškinys, kuris tam tikru dažniu veikia varomąją jėgą svyravimo sistema pasirodo esąs ypač jautrus šios jėgos veikimui. Reagavimo laipsnis virpesių teorijoje apibūdinamas kiekiu, vadinamu kokybės faktoriumi.

Naudojimas:

Pieno miltelių ištirpinimas vandenyje.

Muzikos instrumentų rezonatoriai.

Magnetinio rezonanso kūno tyrimas.

Sūpynės sūpynės.

Varpo liežuvio siūbavimas.

Rezonansinės spynos ir raktai.

Žala:

Konstrukcijų sunaikinimas.

Nutrūkę laidai.

Vandens purslai iš kibiro.

Automobilio siūbavimas bėgių jungtyse.

Vibracijos vamzdynuose.

Krovinio siūbavimas ant krano.

Tilto sunaikinimas dėl žygio per jį.

Tilto rezonansas veikiant periodiniams smūgiams, kai traukinys važiuoja išilgai bėgių jungčių.

Kai kurios iškilo pastaruoju metu aplinkybės leido uolienų sprogimus suvokti kaip laboratorinį natūralių žemės drebėjimų modelį. Tai yra, manykite, kad natūralūs žemės drebėjimai turi rezonansinę kilmę.

Pasitaiko atvejų, kai ištisi laivai sulaukdavo rezonanso tam tikrus skaičius sraigto veleno apsisukimai.

Pirmą kartą rezonanso reiškinį aprašė Galilėjus Galilėjus 1602 m. darbuose, skirtuose švytuoklių ir muzikinių stygų tyrimui.

Elektrinio rezonanso reiškinio taikymas technikoje.

Jei išorinės jėgos dažnis ω priartėja prie savojo dažnio ω0, staigiai padidėja priverstinių virpesių amplitudė. Šis reiškinys vadinamas rezonansu. Priverstinių svyravimų amplitudės xm priklausomybė nuo varomosios jėgos dažnio ω vadinama rezonansine charakteristika arba rezonanso kreive (2 pav.).

Rezonanso metu apkrovos vibracijos amplitudė xm gali būti daug kartų didesnė už spyruoklės laisvojo (kairiojo) galo vibracijos amplitudę ym, kurią sukelia išorinis poveikis. Nesant trinties, priverstinių virpesių amplitudė rezonanso metu turėtų didėti be apribojimų. IN realiomis sąlygomis pastovių priverstinių svyravimų amplitudę lemia sąlyga: išorinės jėgos darbas svyravimų laikotarpiu turi būti lygus nuostoliams mechaninė energija tuo pačiu metu dėl trinties. Kuo mažesnė trintis (t.y. kuo didesnis virpesių sistemos kokybės koeficientas Q), tuo didesnė priverstinių virpesių amplitudė rezonanso metu.

Virpesių sistemose, kurių kokybės koeficientas nėra labai aukštas (

Rezonanso reiškinys gali sukelti tiltų, pastatų ir kitų konstrukcijų sunaikinimą, jei jų virpesių natūralūs dažniai periodiškai sutampa su dažniu. veikianti jėga, kuris atsirado, pavyzdžiui, dėl nesubalansuoto variklio sukimosi.

2 pav.

Rezonanso kreivės ties įvairių lygių slopinimas: 1 – svyravimo sistema be trinties; esant rezonansui, priverstinių virpesių amplitudė xm didėja neribotai; 2, 3, 4 – realaus rezonanso kreivės virpesių sistemų su skirtingais kokybės faktoriais: Q2 Q3 Q4. Esant žemiems dažniams (ω ω0) xm → 0.

Elektrinis rezonansas.

Reiškinys, kai didėja srovės svyravimų amplitudė, kai dažnis sutampa išorinis šaltinis su natūraliu dažniu elektros grandinė vadinamas elektriniu rezonansu.

Elektrinio rezonanso reiškinys vaidina naudingą vaidmenį derindami radijo imtuvą į norimą radijo stotį, keisdami induktyvumo ir talpos reikšmes, galite užtikrinti, kad natūralus dažnis virpesių grandinė sutaps su dažniu elektromagnetines bangas, kurį skleidžia bet kuri radijo stotis. Dėl to grandinėje atsiras rezonansiniai maži taškai. Taip radijas nustatomas pagal norimą stotį.

Kitas elektrinio rezonanso bruožas yra galimybė jį naudoti varikliuose su aktyviu nuolatiniai magnetai. Kadangi valdymo elektromagnetas periodiškai keičia poliškumą, t.y. maitinamas kintama srove, elektromagnetai gali būti įtraukti į svyruojančią grandinę su kondensatoriumi.

Elektromagnetų prijungimas gali būti nuoseklus, lygiagretus arba kombinuotas, o talpa parenkama pagal rezonansą esant variklio veikimo dažniui, o vidutinė srovės vertė per elektromagnetus bus didelė, o išorinis srovės tiekimas daugiausia kompensuos aktyvūs nuostoliai. Matyt šis režimas veikimas bus patraukliausias ekonominiu požiūriu, o variklis tokiu atveju bus vadinamas magnetinis rezonansas steperis

Mechanika.

Daugumai žmonių labiausiai žinoma mechaninio rezonanso sistema yra įprastas sūpynės. Jei sūpynes stumsite pagal jo rezonansinį dažnį, judesių amplitudė padidės, kitaip judesys išblės.

Rezonanso reiškiniai gali sukelti negrįžtamą žalą įvairiose mechaninės sistemos. Mechaninių rezonatorių veikimas pagrįstas potencialios energijos pavertimu kinetine energija.

Styga.

Tokių instrumentų stygos kaip liutnia, gitara, smuikas ar fortepijonas turi pagrindinį rezonansinį dažnį, kuris yra tiesiogiai susijęs su stygos ilgiu, mase ir įtempimu. Didinant stygos įtempimą ir mažinant jos masę (storį) ir ilgį, didėja jos rezonansinis dažnis. Tačiau dažniai nėra harmoninės vibracijos, kurios suvokiamos kaip muzikos natos.

Elektronika.

IN elektroniniai prietaisai Rezonansas atsiranda tam tikru dažniu, kai yra subalansuoti indukciniai ir talpiniai sistemos atsako komponentai, leidžiantys energijai cirkuliuoti tarp indukcinio elemento magnetinio lauko ir kondensatoriaus elektrinio lauko.

Rezonanso mechanizmas yra tas, kad sukuriamas magnetinis induktyvumo laukas elektros srovė, įkraunant kondensatorių ir iškraunant kondensatorių, sukuriamas magnetinis laukas

daug kartų pakartotas, panašus į mechaninė švytuoklė.

Mikrobangų elektronikoje plačiai naudojami tūriniai rezonatoriai, dažniausiai cilindrinės arba toroidinės geometrijos, kurių matmenys yra pagal bangos ilgį, kuriuose galimi aukštos kokybės elektros energijos svyravimai. magnetinis laukas nustatytais atskirais dažniais ribines sąlygas.

Optika.

Optiniame diapazone labiausiai paplitęs rezonatoriaus tipas yra Fabry-Perot rezonatorius, suformuotas

veidrodžių pora, tarp kurių nustatomas rezonansas stovinti banga. Fabry - Perot tipo optinių rezonatorių tipai:

1. Plokščias – lygiagretus;

2. Koncentrinis (sferinis);

3. Pusrutulio formos;

4. Konfokalinis;

5. Išgaubtas-įgaubtas.

Akustika.

Rezonanso reiškinius galima stebėti bet kokio dažnio mechaninėse vibracijose, ypač garso virpesiuose. Šiame eksperimente turime garso arba akustinio rezonanso pavyzdį.

Dvi vienodas kamertonus pastatykime šalia vienas kito, sukdami vienas į kitą dėžių, ant kurių jos sumontuotos, angas (40 pav.). Dėžės reikalingos, nes sustiprina kamertono garsą. Taip atsitinka dėl rezonanso tarp kamertono ir oro stulpelio, esančio dėžutėje; todėl dėžės vadinamos rezonatoriais arba rezonansinėmis dėžėmis. Toliau, tirdami paskirstymą, plačiau paaiškinsime šių dėžučių veikimą garso bangos ore. Eksperimente, kurį dabar analizuosime, dėžių vaidmuo yra tik pagalbinis.

Ryžiai. 40. Kamtonų rezonansas

Paspauskite vieną kamertoną ir tada prislopinkime ją pirštais. Išgirsime, kaip skamba antra kamertonas.

Paimkime dvi skirtingas kamertonas, t.y. skirtingų aukščių tonas ir pakartokite eksperimentą. Dabar kiekviena kamertonas nebereaguos į kitos kamertono garsą.

Tokį rezultatą paaiškinti nesunku. Vienos kamertono (1) vibracijos veikia orą tam tikra jėga antrosios kamertono (2) atžvilgiu, todėl ji atlieka priverstinius virpesius. Kadangi kamertonas 1 atlieka harmoninį virpesį, jėga, veikianti kamertoną 2, pasikeis pagal harmoninių virpesių dėsnį su 1 kamertono dažniu. Jei jėgos dažnis yra toks pat kaip 2 kamertono natūralusis dažnis , tada atsiranda rezonansas – kamertonas 2 stipriai siūbuoja. Jei jėgos dažnis yra skirtingas, tai kamertono 2 priverstinės vibracijos bus tokios silpnos, kad jų negirdėsime.

Kadangi kamertonai turi labai mažą slopinimą, jų rezonansas yra aštrus (§ 14). Todėl net nedidelis kamertono dažnių skirtumas lemia tai, kad vienas nustoja reaguoti į kito vibracijas. Užtenka, pavyzdžiui, prie vienos iš dviejų vienodų kamertonų kojelių priklijuoti plastilino ar vaško gabalėlių, ir kamertonai jau bus nederėję, nebus jokio rezonanso.

Matome, kad visi reiškiniai priverstinių virpesių metu vyksta su kamertonu taip pat, kaip ir eksperimentuose su priverstiniais spyruoklės apkrovos svyravimais (§ 12).

Jei garsas yra nata (periodinė vibracija), bet ne tonas (harmoninė vibracija), tai, kaip žinome, reiškia, kad jis susideda iš tonų sumos: žemiausio (pagrindinio) ir obertonų. Kamtonas turi rezonuoti į tokį garsą, kai kamertono dažnis sutampa su bet kurios garso harmonikos dažniu. Eksperimentą galima atlikti su supaprastinta sirena ir kamertonu, kamertono rezonatoriaus angą pastatant prieš nutrūkstamą oro čiurkšlė. Jei kamertono dažnis yra lygus , tai, kaip nesunku pastebėti, į sirenos garsą ji reaguos ne tik 300 per sekundės pertraukimų (pagrindinio sirenos tono rezonansas), bet ir 150 pertraukimai - rezonansas į pirmąjį sirenos obertoną, o esant 100 pertraukimų - rezonansas antruoju obertonu ir kt.

Nesunku garso virpesiais atkurti eksperimentą, panašų į eksperimentą su švytuoklių rinkiniu (§ 16). Tam tereikia turėti garso rezonatorių komplektą – kamertoną, stygas, vargonų vamzdžius. Akivaizdu, kad fortepijono ar fortepijono stygos sudaro tokį labai platų virpesių sistemų rinkinį su skirtingais natūraliais dažniais. Jei atidarę fortepijoną ir spausdami pedalą per stygas garsiai dainuosime natą, išgirsime, kaip instrumentas reaguoja to paties aukščio ir panašaus tembro garsu. O štai mūsų balsas per orą sukuria periodinę jėgą, kuri veikia visas stygas. Tačiau tik tie, kurie rezonuoja su harmonines vibracijas- pagrindiniai ir obertonai, sudarantys mūsų dainuojamą natą.

Taigi eksperimentai su akustiniu rezonansu gali būti puikios Furjė teoremos pagrįstumo iliustracijos.

Rezonansas yra vienas iš svarbiausių fiziniai procesai, naudojamas kuriant garso įrenginius, kurių daugumoje yra rezonatorių, pavyzdžiui, smuiko stygos ir korpusas, fleitos vamzdis, būgnų korpusas.

Didelio intensyvumo infragarsas, sukeliantis rezonansą dėl vibracijos dažnių sutapimo vidaus organai ir infragarsas, veda prie beveik visų vidaus organų veiklos sutrikimo, galimas mirtina baigtis dėl širdies sustojimo ar kraujagyslių plyšimo. Reikia imtis specialių atsargumo priemonių, kad būtų išvengta garso vibracijos su šiais dažniais, nes dažnių sutapimas sukelia rezonansą:

Natūralūs (rezonansiniai) kai kurių žmogaus kūno dalių dažniai

20-30 Hz
galvos rezonansas
40-100 Hz
akių rezonansas
0.5-13 Hz
vestibulinio aparato rezonansas
4-6 Hz
širdies rezonansas
2-3 Hz
skrandžio rezonansas
2-4 Hz
žarnyno rezonansas
6-8 Hz
inkstų rezonansas
2-5 Hz
rankos rezonansas
5-7 Hz
sukelia baimės ir panikos jausmus

Astrofizika.

Orbitos rezonansas dangaus mechanika yra situacija, kai dviejų (ar daugiau) dangaus kūnų orbitos periodai yra susiję kaip maži natūraliuosius skaičius. Dėl to šie dangaus kūnai daryti reguliarią gravitaciją

įtakos vienas kitam, o tai gali stabilizuoti jų orbitas.

Visuomenės pasipiktinimas.

Viešasis rezonansas – tai daugelio žmonių reakcija (pasipiktinimas, susijaudinimas, atsakymai ir pan.) į tam tikrus kažkieno ar kažko veiksmus (informaciją, elgesį, pareiškimą ir pan.). Visuomenės rezonansą galima sukelti dirbtinai, pritraukiant lėšas masinės informacijos priemonės visuomenės dėmesys vienam ar kitam socialiniam ar politinis įvykis.

Be to, tam tikros grupės naudoja viešą pasipiktinimą, kad padarytų spaudimą teismų sistema, vykdomoji ir įstatymų leidžiamoji valdžia, vyriausybė, visuomenines organizacijas Ir politinės partijos.

Išvada.

Kurdamas projektą praleidau daug laiko tiriamasis darbas skirtas rezonanso reiškiniui tirti: dirbant su moksline literatūra, žiūrint filmukus, apklausiant 10 klasės mokinius Darbo metu išsiaiškinau, kad rezonanso reiškinys yra labai svarbus fizinis reiškinys žmogui ir naudojamas daugelyje mokslo šakų bei. technologija. Tačiau kartu su nauda, ​​rezonansas taip pat gali pakenkti.

Projektas gali būti naudojamas kaip papildomos medžiagos studijuojant temą „Rezonansas“ 9 ir 11 klasėse.

Naudotos literatūros sąrašas:

en.wikipedia.org

1. mirslovarei.com – kas yra viešasis rezonansas (medžiaga iš Politinio žodyno)

4. M. Taikomi metodai virpesių teorijoje. - M.: Nauka, 1988 m.

5. Universalus žinynas, S. Yu. Kurganovas, N.A. Gyrdymova - M.: Eksmo, 2011 m.

Rezonanso reiškiniai susijusi su periodine svyruojantis judėjimas elektronų grandinėje ir susideda iš to, kad elektronai tam tikroje virpesių grandinėje lengviausiai „svyruoja“ tam tikru dažniu, kurį vadiname rezonansiniu. Visur susiduriame su periodišku svyravimu. Švytuoklės svyravimas, stygos vibracija, siūbavimo judėjimas – visa tai yra svyruojančio judėjimo pavyzdžiai.

Pavyzdžiui, apsvarstykite 1 paveiksle pavaizduotą virpesių sistemą. Ši sistema, kaip matysime vėliau, turi daug bendro su elektrine virpesių grandine. Jį sudaro spyruoklė ir masyvus rutulys, pritvirtintas prie strypo.

1 pav. Mechaninis virpesių grandinės modelis.Masės induktyvumas, lankstumas-talpa, atsparumas trinčiai.

Jei patrauksime rutulį žemyn iš pusiausvyros padėties, tada, veikiant spyruoklei, jis iš karto atskubės atgal; tačiau įgavęs tam tikrą greitį, rutulys nesustos pusiausvyros taške, o pagal inerciją šoks toliau, o tai sukels naują spyruoklės deformaciją (suspaudimą). Tada šis procesas bus kartojamas priešinga kryptimi ir tt Rutulys svyruos viena kryptimi ir kita, kol visas energijos tiekimas, tiekiamas spyruoklei, kai kamuolys nukreipiamas, bus išeikvotas trinčiai.

Nesunku pastebėti, kad rutuliui svyruojant sistemai perduodama energija iš spyruoklės deformacijos (suspaudimo ir išplėtimo) energijos nuolat pereina į rutulio ir atgal judėjimo energiją. Mechanikoje vadinama pirmoji energijos rūšis potenciali energija, o antrasis tipas yra kinetinis.

Kol kamuolys yra viename iš kraštutinės pozicijos, jis trumpam sustoja. Šiuo metu jo judėjimo energija lygi nuliui. Tačiau spyruoklė šiuo metu yra labai stipriai deformuota: arba suspausta, arba ištempta; todėl jame yra didžiausias skaičius energijos. Tą pačią akimirką, kai kamuolys didžiausias greitis eina per pusiausvyros padėtį, ji turi didžiausią energiją, tačiau spyruoklės energija šiuo metu yra lygi nuliui, nes ji nėra suspausta ar ištempta.

Nukreipdami rutulį įvairiais atstumais ir kiekvieną kartą stebėdami vėlesnių laisvųjų sistemos virpesių dažnį, pastebėsime, kad sistemos svyravimų dažnis visą laiką išlieka toks pat. Kitaip tariant, tai nepriklauso nuo pradinio nuokrypio dydžio. Šį dažnį vadinsime natūralus dažnis sistemos.

Jei turėtume ne vieną tokią sistemą, o kelias, tuomet galėtume įsitikinti, kad sistemos laisvųjų virpesių natūralus dažnis mažėja didėjant rutulio masei ir didėja didėjant elastingumui, t.y. mažėjant spyruoklės lankstumui. . Šią priklausomybę galima rasti ir daugiau paprastas pavyzdys su įvairaus storio ir įvairaus tempimo laipsnio vibruojančiomis stygomis.

Jei norime siūbuoti kamuolį su mažiausiomis pastangomis, tada, žinoma, pirmiausia stengsimės nustatyti griežtą stūmimų periodiškumą, tai yra, stengsimės, kad stūmimai sektų vienas kitą. tam tikrą laiką, o antra, stengsimės, kad laiko intervalas tarp smūgių būtų lygus natūralių sistemos svyravimų periodui (2 pav.).

2 pav. Virpesių grandinės su neslopintais svyravimais mechaninis modelis.Priverstinės jėgos dažnis lygus natūraliam sistemos dažniui (rezonansui).

Norint siūbuoti svyruojančią sistemą su mažiausiomis pastangomis, reikia, kad varomosios jėgos dažnis būtų lygus natūraliam sistemos virpesių dažniui. Ši taisyklė mums visiems puikiai žinoma nuo tada vaikystė, kai naudojome supdamiesi ant sūpynių.

3 pav. Rezonanso reiškinys sūpynės pavyzdžiu.

Taigi, kai varomosios jėgos dažnis sutampa su natūraliu sistemos virpesių dažniu, svyravimų amplitudė tampa didžiausia.

Taigi reikia pasakyti, kad varomosios jėgos dažnio sutapimas su natūraliu sistemos virpesių dažniu yra rezonansas.

Rezonanso pavyzdžių toli ieškoti nereikia. Lango stiklas, kuris tam tikru dažnumu dreba kiekvieną kartą, kai pro šalį pravažiuoja tramvajus ar sunkvežimis; stygų vibracija muzikos instrumentas po to, kai paliečiame gretimą stygą, suderintą su pirmąja ir pan. - visa tai yra rezonansiniai reiškiniai.

Įkraukime kondensatorių tam tikru kiekiu elektros (4 pav., a) ir tada uždarykime prie induktoriaus (4 pav., b). Kondensatorius iškart pradės išsikrauti. Iškrovos srovė tekės per induktorių, o srovės atsiradimas ritėje sukels magnetinio lauko atsiradimą aplink jį. Šiuo atveju a Savęs sukeltas emf, dėl to kondensatoriaus išsikrovimas bus atidėtas. Kai kondensatorius išsikrauna, srovė ritėje nesustos, nes dabar ją palaikys saviindukcijos emf dėl energijos, saugomos ritės magnetiniame lauke kondensatoriaus iškrovimo metu. Ši nuolatinė srovė įkraus kondensatorių priešinga kryptimi, tai yra, plokštė, kuri anksčiau buvo teigiama, taps neigiama ir atvirkščiai (4 pav., c).

4 pav. Viršuje - elektrinis, apačioje - mechaninis.

Po to kondensatorius vėl pradės išsikrauti, vėl įkrauti (4 pav., d, e) ir tt Srovės svyravimai grandinėje tęsis tol, kol visi elektros energija, perduodamas į grandinę įkraunant kondensatorių, nepavirs šiluminė energija. Tai įvyks kuo anksčiau, tuo didesnė grandinės aktyvioji varža.

Taigi, kondensatoriaus iškrovimas per induktorių yra virpesių procesas. Šio proceso metu kondensatorius kelis kartus įkraunamas ir iškraunamas, energija iš kondensatoriaus elektrinio lauko pakaitomis pereina į ritės magnetinį lauką ir atvirkščiai.

5 pav. Virpesiai virpesių grandinėje.

Šio iškrovimo metu atsirandantys srovės svyravimai gamtoje yra slopinami (6 pav.).

6 pav. Slopinti svyravimai grandinėje.

Pasirinktų talpos ir induktyvumo verčių virpesių dažnis yra visiškai apibrėžta vertė ir vadinama natūraliu grandinės dažniu. Tuo didesnis grandinės natūralusis dažnis, tuo mažesnė grandinės talpa ir induktyvumas.

Jeigu į virpesių grandinę įvedamas šaltinis AC, kurio dažnis sutampa su natūraliu grandinės dažniu, tada virpesiai grandinėje pasiekė didžiausia vertybė, t.y., vyks rezonanso reiškinys.

Tarp elektros ir mechaninės vibracijos galima nubrėžti toli siekiančią paralelę.

Lentelėje 1 kairėje pateikiami elektros kiekiai ir reiškiniai, o dešinėje yra į juos panašūs dydžiai ir reiškiniai iš mechanikos srities mūsų atžvilgiu. mechaninis modelis virpesių grandinė.

Įvairios akimirkos elektrinė vibracija o atitinkami mūsų mechaninio virpesių grandinės modelio virpesių momentai parodyti 4 pav.

Virpesių sistemų rezonanso reiškinys visiems žinomas nuo mokyklos laikų.
fizikoje. Paimkime kaip pavyzdį dvi kamertonas. Sužadinkime vieną kamertoną 500 Hz dažniu ir perkelkime į kitą kamertoną, kurio natūralusis dažnis yra 500 Hz. Kas atsitiks? Tai skambės. Su tokia pačia sėkme sąveikos rezonansas gali būti taikomas visoms gyvoms būtybėms Žemėje – žmonėms, gyvūnams, augalams.

Rezonansas (prancūzų rezonansas, iš lotynų kalbos resono - aš atsakau) yra staigus priverstinių virpesių amplitudės padidėjimas, atsirandantis, kai išorinio poveikio dažnis artėja prie tam tikrų verčių (rezonansinių dažnių), kurias lemia sistemos savybės. . Amplitudės padidėjimas yra tik rezonanso pasekmė, o priežastis yra išorinio (jaudinančio) dažnio sutapimas su vidiniu (natūraliu) virpesių sistemos dažniu. Naudojant rezonanso fenomeną, galima išskirti ir/ar sustiprinti net labai silpnus periodinius svyravimus. Rezonansas yra reiškinys, kai tam tikru varomosios jėgos dažniu svyravimo sistema ypač reaguoja į šios jėgos veikimą. Reagavimo laipsnis virpesių teorijoje apibūdinamas kiekiu, vadinamu kokybės faktoriumi. Pirmą kartą rezonanso reiškinį aprašė Galilėjus Galilėjus 1602 m. darbuose, skirtuose švytuoklių ir muzikinių stygų tyrimui.

(Medžiaga iš Vikipedijos – laisvosios enciklopedijos)

Rezonansas yra pagrindinis emocijų perdavimo iš žmogaus į asmenį būdas.

Taip rezonansas aprašomas Vikipedijoje. Kodėl empatas ar ekstrasensas turėtų žinoti apie rezonansą? Dėl ekstrasenso, dirbant su energijos srautais, jausmais, emocijomis šis reiškinys gali būti panaudotas kaip įrankis. Rezonansas yra fizinis reiškinys, ir kitos bioenergetinės apraiškos, tokios kaip, pavyzdžiui, garsas. Garsas taip pat yra savotiškas laukas, tiksliau jo vibracija, jis užpildo viską aplinkui, kur gali prasiskverbti. Jausmai ir emocijos yra normali sritis ir jiems galioja fiziniai dėsniai.

Pavyzdžiui, norint sustiprinti jausmą-emociją, užtenka susirasti kitą žmogų, turintį panašią emociją arba sužadinti ją kitame žmoguje. Kaip daugiau žmonių yra kartu toje pačioje emocijoje, tuo stipresnis jis tampa. Jei padidinsite žmonių skaičių su viena emocija, tai tam tikru momentu ji sugers žmonių asmenybes ir žmonės praranda savęs kontrolę. Aistruolių minia stadione, mitingai, tiesiog bendraminčių susitikimai, religinės pamaldos- Štai keletas rezonanso poveikio emociniu požiūriu pavyzdžių.

Kodėl televizija šiuo atžvilgiu pavojinga?

Aukščiau rašiau: - kuo daugiau žmonių yra kartu vienoje emocijoje, tuo ji stiprėja. Dabar įsivaizduokite, vyksta kažkokia programa, arba vaidybinis filmas nepalieka abejingų žmonių. Tai ta pati grupinė meditacija, tai yra turi didžiulę galią, įtakojančią bendrą miesto, šalies, planetos žmonių sąmonę. Viskas priklauso nuo to, kiek žmonių žiūri produktą. Jeigu per televiziją kas nors ar kažkas bus pasmerktas, pelnytai ar ne, o visi žiūrovai jaus pasipiktinimą, tai tam žmogui nieko gero nenutiks.

Bet jei, pavyzdžiui, yra vaidybinis filmas, veikėjai dažniausiai yra išgalvoti, tai yra, nėra dėl ko ypatingai nusiminti, niekam nėra jokios žalos. Bet tai nėra taip paprasta. Jei žmogus patiria neigiamas emocijas, jis sunaikina save, Tačiau įsivaizduokite, kas nutiks, jei atsižvelgsite į visų televizijos žiūrovų rezonansą šiuo metu. Tokiems dalykams atstumas nėra kliūtis. Pasiteisina grupinė savęs naikinimo meditacija. Todėl jei per televiziją žiūrite laidas ar filmus, tai tik tas, kurios kelia pozityvumą. Bet ir čia ne viskas paprasta, energija, kurią žmogus išskiria, nelieka su juo asmeniškai, ją atima tam tikri egregorai.

Atlikite eksperimentą arba tiesiog prisiminkite, ar kažkas panašaus jums jau nutiko jūsų gyvenime. Žiūrėkite filmą per vieną iš centrinių kanalų, piko metu, kai daug žmonių žiūri televizorių, o po kurio laiko pažiūrėkite tą patį filmą internete arba tiesiog iš disko, taip sakant, vienas ir atkreipkite dėmesį, kad emocijos kai žiūrite vienas iš DVD, yra daug mažiau ryškesni nei žiūrint per centrinį televizijos kanalą, kai tūkstančiai žmonių žiūri šį filmą tuo pačiu metu kaip ir jūs.

Rezonanso apraiškos kasdieniame gyvenime.

Jei manote, kad galbūt gyvenime nerasite rezonanso, nes nesate gerbėjas ir apskritai vengiate žmonių susibūrimų, klystate.

Keletas pavyzdžių.

• Draugystė. Draugas, draugė – tai sąmonės lygio ir interesų rezonansas.
• Meilė. Įsimylėjimas yra jausmų rezonansas, išorinis ir vidinis abiejų dalyvių atitikimas jūsų idealams.
• Vienpusė, nelaiminga meilė. Tai irgi rezonansas, bet rezonansas jau ne su žmogumi, o su jo paties proto sukurtu žmogaus įvaizdžiu. O meilės objektas tiesiog atrodo kaip vaizdinys, gyvenantis įsimylėjėlio pasąmonėje.
• Diskusija. Sutampančių požiūrių, nuomonių apie įvykį, daiktą, asmenį rezonansas.
• Užuojauta, užuojauta. Bendraderinimas su žmogumi, sąmoningas rezonanso įsijungimas su žmogumi. Šis veiksmas įvyksta tyčia arba iš įpročio, automatiškai, jei, jūsų nuomone, šios apraiškos yra teisingos.
• Pasipiktinimas, pyktis. Tai stiprūs emociniai protrūkiai. Dauguma žmonių lengvai įsilieja į šias emocijas, beveik akimirksniu, nes jos yra įprastos ir natūralios mūsų žemos vibracijos pasauliui.
• Baimė. Grupinė baimė taip pat mėgstama veikla daug žmonių. Rimtumas yra paslėpta baimės apraiška, šis žaidimas yra vienas mėgstamiausių žmonių.

Turite pasirinkimą nesukelti rezonanso.

Nerezonuoti reiškia likti neutraliam susijusi su emocija, pasaulėžiūra, tikėjimu, kuria dalijasi žmonių grupė. Asmuo, suprantantis ir atpažįstantis rezonanso reiškinį, valios pastangomis ar pasirinkimu gali nedalyvauti rezonanse. Ekstrasensams ir ypač empatams tai labai svarbus supratimas. Taip, sustiprėjusi emocija bus daug kartų akinanti, nemalonu, bet pripažindami, kad galite nesukelti atgarsio, galite išlikti sveiko proto. Tiesiog elkitės su rezonuojančiais žmonėmis taip, lyg jie būtų apsvaigę. Jūs tai suprantate neblaivus asmuo nėra visiškai adekvatus, tereikia palaukti, kol žmogus išsiblaivys, tada jis taps normalus.

IN energetinės praktikos rezonansas dažnai naudojamas grupinėse meditacijose. taip, grupinė meditacija yra žymiai efektyvesnė nei solo meditacija, su sąlyga, kad visi dalyviai yra maždaug vienodo lygio ir dvasinės nuotaikos. Tačiau neturime pamiršti, kad bet koks emocinis, energijos spinduliuotė, ypač stiprus, skambus, apima karminio balansavimo dėsnį. Tai gali atrodyti kaip emocinis protrūkis ir dažnai pasireiškia neigiamos emocijos daugumai grupinės meditacijos dalyvių. Paprastai tai įvyksta kitą dieną, nors gali įvykti ir per kelias valandas. Kai kurie žmonės šį reiškinį vadina valymu. Bet tai tik mokėjimas už iškraipymus, įneštus į visatos erdvę meditacijos metu. Valymas vyko meditacijos metu, dėl padidėjusių energijos srautų.

Statydami tiltus inžinieriai atsižvelgė tik į juos kertančių žmonių ir vežamų prekių svorio spaudimą. Tačiau netikėtos nelaimės įrodė, kad statant tiltus reikia atsižvelgti ir į kai kurias kitas jų sijų įtakas.

Kadaise kabančiu tiltu netoli Anžė (Prancūzija) praėjo kareivių būrys, kurie aiškiai įveikė žingsnį, vienu metu dešine ir kaire koja atsitrenkdami į grindis. Po smūgių kojomis tiltas nežymiai siūbavo, tačiau staiga nutrūko atraminės grandinės, ir tiltas kartu su žmonėmis įgriuvo į upę. Žuvo daugiau nei du šimtai žmonių.

Visuomenė pasipiktino. Tilto statytojai buvo apkaltinti neatsargiais skaičiavimais ir nepriimtinu metalo taupymu... Inžinieriai suglumo: dėl ko nutrūko kelis dešimtmečius tarnavusio tilto grandinės?

Kaip visada, prasidėjo ginčai. Seni praktikai, ilgai nedvejodami, tvirtino, kad grandinės buvo surūdijusios ir neatlaikė kareivių svorio.

Tačiau nutrūkusių grandinių patikrinimas šio paaiškinimo nepatvirtino. Metalas nebuvo giliai pažeistas rūdžių. Skerspjūvis pateiktų vienetų reikalingos atsargos stiprumo.

Niekada nepavyko rasti tilto griūties priežasties.

Praėjo keli dešimtmečiai, panaši katastrofa pasikartojo ir Sankt Peterburge.

Kavalerijos dalinys perėjo Egipto tiltą per Fontanką. Ritmingai vaikščioti išmokyti žirgai vienu metu daužė kanopas. Nuo smūgių tiltas šiek tiek siūbavo laiku. Staiga nutrūko tiltą laikančios grandinės, ir jis kartu su raiteliais įkrito į upę.

Vėl įsiliepsnojo pamiršti ginčai. Reikėjo išsiaiškinti paslaptingą priežastį panašių nelaimių kad jie nepasikartotų. Juk tiltai buvo suprojektuoti teisingai. Grandinės turėjo atlaikyti kelis kartus didesnę apkrovą nei žmonių ir arklių, kertančių tiltus, svorį.

Kokios jėgos nutraukė grandinių grandis?

Kai kurie inžinieriai spėjo, kad tiltų griūtis buvo susijusi su smūgių į denį ritmu.

Bet kodėl nelaimės nutiko kabančiams tiltams? Kodėl kariniai pėstininkų ir kavalerijos daliniai saugiai kerta įprastus sijų tiltus?

Atsakymą į šiuos klausimus galima gauti tik ištyrus smūgių veikimą per įvairaus dizaino tiltas.

Balku kabantis tiltas galima palyginti su lenta, padėta jos galuose ant atramų. Kai berniukas ant jos atšoka, lenta lenkia aukštyn ir žemyn. Jei pateksite į šių vibracijų ritmą, tada jo sūpynės taps vis didesnės ir didesnės, kol galiausiai lenta sulūžs.

Kabamojo tilto sijos taip pat gali vibruoti, nors tai mažiau pastebima akiai. Tiltas prie Anžė svyravo maždaug 1,5 sekundės. Kai kareiviai ėjo juo, jų žingsnių ritmas atsitiktinai sutapo su savo spindulių virpesiais. Nepastebima apimtis tapo vis didesnė. Galiausiai grandinės neatlaikė ir nutrūko.

Kūno svyravimų periodo sutapimas su intervalu tarp juos sužadinančių smūgių vadinamas rezonansu.

Labai įdomi patirtis, iliustruojantį rezonanso reiškinį, savo laiku padarė Galilėjus. Pakabinęs sunkią švytuoklę, jis pradėjo ant jos kvėpuoti, stengdamasis užtikrinti, kad tarpai tarp oro iškvėpimų atitiktų pačios švytuoklės svyravimus. Kiekvienas iškvėpimas sukėlė visiškai nepastebimą šoką. Tačiau pamažu kaupiasi šių smūgių poveikis sunkią švytuoklę.

Su rezonanso reiškiniu dažnai susiduriama technikoje. Pavyzdžiui, tai gali atsitikti, kai traukinys kerta sijinį tiltą. Kai lokomotyvo ar vagonų ratai susiduria su bėgių jungtimis, jie sukuria stūmimą, kuris perduodamas sijoms. Sijose prasideda tam tikro dažnio virpesiai. Jei smūgiai kristų laiku su spindulių virpesiais, kiltų pavojingas rezonansas.

Norėdami išvengti šio reiškinio, inžinieriai tiltus projektuoja taip, kad jų natūralios vibracijos periodas būtų labai trumpas. Šiuo atveju laikotarpis, per kurį ratas važiuoja nuo vienos jungties iki kitos, yra ilgesnis laikotarpis spindulių virpesiai ir rezonansas? nevyksta.

Dėl rezonanso stipriai pakrautas laivas gali siūbuoti net ir esant silpnoms bangoms.

Laivo pusiausvyra priklauso nuo svorio centro ir vadinamojo slėgio centro santykinės padėties. Vanduo iš visų pusių spaudžia į jį panardintą kūno dalį. Visas slėgio jėgas galima pakeisti viena rezultatine. Jis taikomas išstumto vandens svorio centrui ir nukreiptas tiesiai į viršų. Jo taikymo taškas yra slėgio centras. Paprastai jis yra virš svorio centro.

Kol laivo korpusas yra lygus, gravitacija ir slėgis yra priešingi ir panaikina vienas kitą. Bet jei laivas dėl kokių nors priežasčių pakryps, tada slėgio centras pasislinks į šoną. Dabar jį veikia dvi jėgos – gravitacija ir slėgis. Jie bando ištaisyti laivo padėtį. Dėl to laivas išsitiesins ir pagal inerciją pasisuks kita kryptimi.

Taigi jis pradės svyruoti kaip švytuoklė. Tai yra paties laivo vibracijos, kylančios veikiant laive esančioms bangoms. Jei šie smūgiai nukrenta laiku siūbuojant laivui, tada laivo siūbavimas padidės. Laivo siūbavimas gali tapti pavojingas ir netgi sukelti jo mirtį.

Tokia nelaimė nutiko anglų mūšio laivui „Captain“, paleistam 1870 m.

Šis laivas buvo apvilktas storais plieniniais šarvais. Tvirtovės pabūklai buvo sumontuoti žemuose, sunkiuose mūšio laivo bokštuose. Įgulą sudarė 550 jūreivių ir karininkų. Buvo manoma, kad kapitonas bus vienas grėsmingiausių Anglijos laivyno mūšio laivų.

Stori plieniniai šarvai, dengiantys korpuso paviršių, sunkūs bokšteliai ir galingi artilerijos gabalai per aukštai pakėlė svorio centrą. Per pirmąją audrą mūšio laivas smarkiai pasviro, gulėjo ant šono, apvirto į viršų su kiliu ir nuskendo į dugną. Tik keli jo komandos nariai sugebėjo pabėgti.