Резонанс

Мир колебаний Мы живем в мире колебаний. Маятник стенных часов, фундамент турбины, кузов железнодорожного вагона, струна гитары и т.д.По современным воззрениям, все звуковые, тепловые, световые, электрические и магнитные явления, т.е. важнейшие физические процессы окружающего нас мира, сводятся к различным формам колебания материи. Речь, средство общения людей, музыка, способная вызвать у людей сложные эмоции, - физически определяются так же, как и другие звуковые явления, колебаниями струн, воздуха, пластин и других упругих тел.Колебания играют важную роль в таких ведущих областях техники, как электричество и радио. Выработка, передача и потребление электрической энергии, телефония, радиовещание, телевидение, радиолокация - все эти важные отрасли основаны на использовании электрических и электромагнитных колебаний. С колебаниями мы встречаемся и в живом организме. Биение сердца, сокращение желудка, деятельность кишечника имеют колебательный характер. Строители и механики имеют дело с колебаниями сооружений и машин. Кораблестроители - с качкой и вибрацией корабля и т. д Мы живем в мире колебаний. Маятник стенных часов, фундамент турбины, кузов железнодорожного вагона, струна гитары и т.д.По современным воззрениям, все звуковые, тепловые, световые, электрические и магнитные явления, т.е. важнейшие физические процессы окружающего нас мира, сводятся к различным формам колебания материи. Речь, средство общения людей, музыка, способная вызвать у людей сложные эмоции, - физически определяются так же, как и другие звуковые явления, колебаниями струн, воздуха, пластин и других упругих тел.Колебания играют важную роль в таких ведущих областях техники, как электричество и радио. Выработка, передача и потребление электрической энергии, телефония, радиовещание, телевидение, радиолокация - все эти важные отрасли основаны на использовании электрических и электромагнитных колебаний. С колебаниями мы встречаемся и в живом организме. Биение сердца, сокращение желудка, деятельность кишечника имеют колебательный характер. Строители и механики имеют дело с колебаниями сооружений и машин. Кораблестроители - с качкой и вибрацией корабля и т. д

Резонанс Резонанс (франц. resonance, от лат. resono звучу в ответ, откликаюсь), явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний в какой-либо колебательной системе. При вынужденных колебаниях любого вида возможно явление, называемое резонансом (от лат. resono - звучу в ответ, откликаюсь). Резонанс (франц. resonance, от лат. resono звучу в ответ, откликаюсь), явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний в какой-либо колебательной системе. При вынужденных колебаниях любого вида возможно явление, называемое резонансом (от лат. resono - звучу в ответ, откликаюсь).

Резонансная кривая Резкое возрастание амплитуды вынужденных колебаний Резкое возрастание амплитуды вынужденных колебаний

Польза и вред резонанса Польза: Резонаторы в музыкальных инструментах. Резонаторы в музыкальных инструментах. Магнитно-резонансное обследование организма. Магнитно-резонансное обследование организма. Раскачивание качелей. Раскачивание качелей. Раскачивание языка колокола. Раскачивание языка колокола. Резонансные замки и ключи Резонансные замки и ключи Вред: Разрушение сооружений. Разрушение сооружений. Обрыв проводов. Обрыв проводов. Расплескивание воды из ведра. Расплескивание воды из ведра. Раскачивание вагона на стыках рельсов. Раскачивание вагона на стыках рельсов. Вибрации в трубопроводах. Вибрации в трубопроводах. Раскачивание груза на подъёмном кране. Раскачивание груза на подъёмном кране.

Акустический резонанс Широко применяется в музыкальных инструментах: пустые полости в них имеют такую форму и объем, что усиливают издаваемый звук, извлекаемый струнами. Для усиления звука специально проектируют форму и объем внутренних помещений, в которых планируют петь или играть музыку.

Резонанс в организме Человек имеет собственный резонатор – полость рта. Человек имеет собственный резонатор – полость рта. Шум, который мы слышим, когда подносим раковину к уху, вовсе не шум прибоя, а звук собственной крови, струящейся по венам в ухе. Шум, который мы слышим, когда подносим раковину к уху, вовсе не шум прибоя, а звук собственной крови, струящейся по венам в ухе. Инфразвук высокой интенсивности, влекущий за собой резонанс, из-за совпадения частот внутри органов и инфразвука, приводит к нарушениям работы практически всех органов, возможен смертельный исход из-за остановки сердца, или разрыва кровеносных сосудов. Инфразвук высокой интенсивности, влекущий за собой резонанс, из-за совпадения частот внутри органов и инфразвука, приводит к нарушениям работы практически всех органов, возможен смертельный исход из-за остановки сердца, или разрыва кровеносных сосудов.

«Способы борьбы с резонансом» Существует несколько возможностей исключения вредного действия резонанса: Существует несколько возможностей исключения вредного действия резонанса: Уклонение от резонанса путем изменения частоты собственных колебаний. Уклонение от резонанса путем изменения частоты собственных колебаний. Организация взаимонейтрализации двух (или более) вредных действий. Организация взаимонейтрализации двух (или более) вредных действий. Введение второго внешнего действия в противофазе к вредному. Введение второго внешнего действия в противофазе к вредному. Самонейтрализация вредного действия путем его разделения на два, сдвига одного из них по фазе и их столкновение. Самонейтрализация вредного действия путем его разделения на два, сдвига одного из них по фазе и их столкновение. Самонейтрализация вредного действия путем введения дополнительных грузов со смещающимся центром тяжести. Самонейтрализация вредного действия путем введения дополнительных грузов со смещающимся центром тяжести.

Способы исключения вредного воздействия резонанса В странах Востока, например в Японии, во время землетрясения часто бывало так, что разрушались железобетонные здания, стальные мосты, а деревянные пагоды стояли как ни в чем ни бывало. В чем был секрет пагод? Секрет пагод на хорошем изобретательском уровне: внутри каждой пагоды древние строители подвешивали сверху вниз длинную деревянную балку с грузом на конце. Частоту колебаний этого своеобразного маятника подбирали такой, что во время землетрясения он раскачивался в противофазе с самой постройкой, помогая гасить колебания. В странах Востока, например в Японии, во время землетрясения часто бывало так, что разрушались железобетонные здания, стальные мосты, а деревянные пагоды стояли как ни в чем ни бывало. В чем был секрет пагод? Секрет пагод на хорошем изобретательском уровне: внутри каждой пагоды древние строители подвешивали сверху вниз длинную деревянную балку с грузом на конце. Частоту колебаний этого своеобразного маятника подбирали такой, что во время землетрясения он раскачивался в противофазе с самой постройкой, помогая гасить колебания.

Способ исключения вредного воздействия резонанса Во многих городах мира строятся небоскребы высотой в десятки метров. Железобетонный каркас супер небоскребов должен выдерживать на большой высоте напор ветра, дующего со скоростью 150 км/час. Как предотвратить раскачивание зданий? В одном из нью-йоркских небоскребов на верхнем этаже установлен скользящий противовес массой 365 тонн, который нейтрализует воздействие ветровой нагрузки. В Японии одна из строительных компаний реализовала более простое решение: на крыше небоскреба устанавливается огромный резервуар с водой. Из-за огромной массы и инерционности жидкость реагирует на сотрясения с запозданием. Колебания здания нейтрализуются и в значительной степени гасятся. Во многих городах мира строятся небоскребы высотой в десятки метров. Железобетонный каркас супер небоскребов должен выдерживать на большой высоте напор ветра, дующего со скоростью 150 км/час. Как предотвратить раскачивание зданий? В одном из нью-йоркских небоскребов на верхнем этаже установлен скользящий противовес массой 365 тонн, который нейтрализует воздействие ветровой нагрузки. В Японии одна из строительных компаний реализовала более простое решение: на крыше небоскреба устанавливается огромный резервуар с водой. Из-за огромной массы и инерционности жидкость реагирует на сотрясения с запозданием. Колебания здания нейтрализуются и в значительной степени гасятся.

Разрушение мостов В 1750 году близ города Анжера во Франции через цепной мост длиной 102 м шел в ногу отряд солдат. Частота их шагов совпала с частотой свободных колебаний моста. Из-за этого размахи колебаний моста резко увеличились, и цепи оборвались. Мост обрушился в реку. В 1750 году близ города Анжера во Франции через цепной мост длиной 102 м шел в ногу отряд солдат. Частота их шагов совпала с частотой свободных колебаний моста. Из-за этого размахи колебаний моста резко увеличились, и цепи оборвались. Мост обрушился в реку. В 1830 году по той же причине обрушился подвесной мост около Манчестера в Англии, когда по нему маршировал военный отряд. В 1830 году по той же причине обрушился подвесной мост около Манчестера в Англии, когда по нему маршировал военный отряд. В 1906 году из-за резонанса разрушился и так называемый Египетский мост в Петербурге, по которому проходил кавалерийский эскадрон. Теперь для предотвращения подобных случаев войсковым частям приказывают сбить ногу и идти не строевым, а вольным шагом. В 1906 году из-за резонанса разрушился и так называемый Египетский мост в Петербурге, по которому проходил кавалерийский эскадрон. Теперь для предотвращения подобных случаев войсковым частям приказывают сбить ногу и идти не строевым, а вольным шагом. Чтобы избежать резонанса при переезде поезда через мост, он проходит его либо на медленном ходу, либо на максимальной скорости ( чтобы частота ударов колес о стыки рельсов не оказалась равной собственной частоте моста). Чтобы избежать резонанса при переезде поезда через мост, он проходит его либо на медленном ходу, либо на максимальной скорости ( чтобы частота ударов колес о стыки рельсов не оказалась равной собственной частоте моста).

Заключение С резонансом можно встретиться не только на суше, но и в море и даже в воздухе. Так, например, при некоторых частотах вращения гребного вала в резонанс входили целые корабли. А на заре развития авиации некоторые авиационные двигатели вызывали столь сильные резонансные колебания частей самолета, что он разваливался в воздухе. С резонансом можно встретиться не только на суше, но и в море и даже в воздухе. Так, например, при некоторых частотах вращения гребного вала в резонанс входили целые корабли. А на заре развития авиации некоторые авиационные двигатели вызывали столь сильные резонансные колебания частей самолета, что он разваливался в воздухе. Учет явления резонанса - необходимое условие для проектирования зданий и сооружений, машин, поездов, турбин кораблей и других технических устройств. Учет явления резонанса - необходимое условие для проектирования зданий и сооружений, машин, поездов, турбин кораблей и других технических устройств.