Ռեզոնանսը ֆիզիկական երևույթ է։ Տեսություն և իրական օրինակներ. Ռեզոնանս - երբեմն վնասակար, երբեմն օգտակար Ինչ է ռեզոնանսը:

ՌԵԶՈՆԱՆՍ(ֆրանսիական ռեզոնանս, լատիներեն resono - պատասխանում եմ) - տատանումների հաճախականության ընտրովի արձագանք: համակարգեր պարբերականի համար ներք. ազդեցություն, որի հետ կա անշարժների ամպլիտուդության կտրուկ աճ։ Դիտարկվում է, երբ արտաքին հաճախականությունը մոտենում է: ազդեցություն տվյալ համակարգի համար բնորոշ որոշակի արժեքների վրա: Գծային տատանումների մեջ. համակարգեր, նման ռեզոնանսային հաճախությունների թիվը համապատասխանում է ազատության աստիճանների թվին և դրանք համընկնում են հաճախությունների հետ. բնական թրթռումներ. Ոչ գծային տատանումներում. համակարգեր, որոնց ռեակտիվ և ցրող պարամետրերը կախված են արտաքին ազդեցության մեծությունից, որպես արտաքին ազդեցությունների արձագանք կարող է դրսևորվել նաև Ռ. ուժի ազդեցությամբ, և որպես արձագանք պարբերականին։ փոխել կարգավորումները: Խիստ իմաստով «Ռ.» տերմինը։ կիրառվում է միայն ուժի դեպքում։

Ռեզոնանսը գծային համակարգերում մեկ աստիճան ազատության. Ռ–ի ամենապարզ դեպքի օրինակը ներկայացված է հարկադիր տատանումներ, հուզված արտաքին աղբյուրից՝ ներդաշնակ էմֆ ~ E 0 cos pt հետամպլիտուդություն E 0և հաճախականությունը էջ-Վ տատանողական միացում(նկ. 1, ա):

Բրինձ. 1. Մեկ աստիճան ազատության տատանողական համակարգեր՝ հաջորդական ( Ա) և զուգահեռ ( բ) տատանողական սխեմաներ, մաթեմատիկական ճոճանակ ( Վ) և առաձգական տատանվող ( Գ),

Ամպլիտուդություն xև հարկադիր տատանումների f փուլը [ q(t) = x cos( pt+f)] որոշվում են արտաքինի ամպլիտուդով և հաճախականությամբ։ ուժ:

Որտեղ Ֆ = E 0 /L, դ = ( Ռ + R i)/2Լ.

Ամպլիտուդային կախվածություն Xանշարժ հարկադիր տատանումներ՝ կախված հաճախականությունից էջշարժիչ ուժն իր հաստատուն ամպլիտուդով կոչվում է. ռեզոնանսային կոր (նկ. 2): Գծային տատանման մեջ. շղթայի ռեզոնանսային կորեր, որոնք համապատասխանում են տարբեր Ֆ, նման են, և փուլային հաճախականության բնութագիրը f( էջ) կախված չէ ուժի ամպլիտուդից։

Էներգիայի ներդրում տատանումների մեջ: ուրվագծային համամասնական առաջին աստիճանի, իսկ էներգիայի սպառումը համաչափ է: թրթռման ամպլիտուդի քառակուսին: Սա ապահովում է անշարժ հարկադիր տատանումների ամպլիտուդների սահմանափակում R-ում: Հաճախականության մոտարկում էջտիրել հաճախականությունը w 0 ուղեկցվում է հարկադիր տատանումների ամպլիտուդի մեծացմամբ, որքան կտրուկ է, այնքան ցածր է գործակիցը: թուլացում դ. Երբ Ռ. շղթայով անցնող հոսանքը է Ի == = px cos( pt + f - p/2), գտնվում է կողային աղբյուրի emf-ի հետ (f = p/2): Սխալ թյունինգի ժամանակ հարկադիր տատանումների ամպլիտուդի նվազումը պայմանավորված է միացումում հոսանքի և լարման ներֆազային վարքագծի խախտմամբ:

Տատանումների ռեզոնանսային հատկությունների կարևոր բնութագիր. համակարգ (օսցիլյատոր) է որակի գործոն Ք, ըստ սահմանման, հավասար է համակարգում կուտակված էներգիայի և տատանումների ժամանակաշրջանում ցրված էներգիայի հարաբերությանը, բազմապատկված 2p-ով։ Երբ ենթարկվում է ռեզոնանսային հաճախականությանը, հարկադիր տատանումների ամպլիտուդը xՎ Քանգամ ավելի շատ, քան քվազի-ստատիկ: դեպք, երբ տատանումների ժամանակաշրջանների թիվը, որոնց ընթացքում հաստատվում է անշարժ ամպլիտուդա, նույնպես համաչափ է։ Ք. Ի վերջո, այն որոշում է ռեզոնանսային համակարգերի հաճախականության ընտրողականությունը: Լայնություն P. Dw, որի ներսում հարկադիր տատանումների ամպլիտուդը նվազում է գործակցով X, հակադարձ համամասնություն. որակի գործակից՝ Dw = w 0 / Ք= 2 դ.

Երբ էլեկտրիկում Ռ. սխեմաներ, բարդ դիմադրության ռեակտիվ մասը դառնում է զրո: Միևնույն ժամանակ, հետագա Լարման անկման սխեմաները կծիկի և կոնդենսատորի վրա ունեն ամպլիտուդ QE 0 . Այնուամենայնիվ, նրանք գումարվում են հակափուլով և ջնջում են միմյանց: Զուգահեռ շղթայում (նկ. 1, բ) երբ Ռ., հոսանքների փոխադարձ փոխհատուցում տեղի է ունենում հզորական և ինդուկտիվ ճյուղերում։ Ի տարբերություն սերիալի Ռ., Կրոմի հետ արտ. ուժի էֆեկտն իրականացվում է լարման աղբյուրի միջոցով, զուգահեռ շղթայում ռեզոնանսային երևույթներն իրականացվում են միայն արտաքին: ազդեցությունը սահմանվում է ընթացիկ աղբյուրի կողմից: Ըստ այդմ, հաջորդականությամբ Ռ. շղթան կոչվում է լարման ռելե, իսկ զուգահեռ շղթայում՝ հոսանքի վերաշրջանառություն։ Եթե ​​հոսանքի գեներատորի փոխարեն զուգահեռ շղթայում ներառված է լարման գեներատորը, ապա ռեզոնանսային հաճախականության դեպքում կբավարարվեն ոչ թե առավելագույն, այլ նվազագույն հոսանքի պայմանները, քանի որ ռեակտիվ տարրեր պարունակող ճյուղերում հոսանքների փոխհատուցման շնորհիվ. շղթայի հաղորդունակությունը պարզվում է նվազագույն (հակառեզոնանսային երևույթ):

Նմանատիպ հատկանիշներ ունի մեքենաշինության մեջ Ռ–ի ֆենոմենը։ և այլ տատանումներ։ համակարգեր։ Գծային համակարգերում, ըստ սուպերպոզիցիայի սկզբունքի, համակարգի արձագանքը պարբերականին ոչ սինուսոիդային էֆեկտը կարելի է գտնել որպես ներդաշնակություններից յուրաքանչյուրի պատասխանների գումարը: ազդեցության բաղադրիչ. Եթե ​​ոչ սինուսոիդային ուժի ժամանակաշրջանն է Տ, ապա տատանումների ռեզոնանսային աճը կարող է առաջանալ ոչ միայն w 0 պայմանով։ 2 էջ /Տ, բայց կախված ձևից E(t) և w 0 ! 2p հ/կ, Որտեղ n= 1, 2,... (R. ներդաշնակության մասին).

Ռեզոնանսային կորերը որոշվում են հարկադիր տատանումների ամպլիտուդի փոփոխության դիտարկմամբ կամ հաճախականության դանդաղ կարգավորմամբ էջստիպող ուժ, կամ գույքի դանդաղ փոփոխությամբ: հաճախականությունը w 0. Օսլիլատորի բարձր որակի գործոնով ( Ք 1) երկու մեթոդներն էլ տալիս են գրեթե նույն արդյունքները: Հաճախականության փոփոխության վերջավոր արագությամբ ստացված հաճախականության բնութագրերը տարբերվում են ստատիկներից: ռեզոնանսային կորեր, որոնք համապատասխանում են անսահման դանդաղ թյունինգին. դինամիկ: հաճախականության բնութագրերը կա առավելագույնի տեղաշարժ հաճախականության թյունինգի ուղղությամբ, համաչափ: մ, որտեղ է շղթայում տատանումների թուլացման ժամանակը,

Բրինձ. 3. Ստատիկ և դինամիկ ամպլիտուդա-հաճախական բնութագրեր ռեզոնանստարբեր հաճախականության բարձրացման տեմպերով. p(t)= w 0 + t/m, m = 0(1) , 0,0625 (գ), 0,25 (3), 0,695 ( 4) .

տ*- ժամանակը, որի ընթացքում հաճախականությունը էջգտնվում է Dw ռեզոնանսային խմբի կազմում։ Արագ հաճախականության թյունինգի դեպքում, երբ m-ը մեծանում է, բարձրությունը նվազում է և ռեզոնանսային կորերը մեծանում են, և դրանց ձևն ավելի ասիմետրիկ է դառնում (նկ. 3):

Ռեզոնանսը մի քանի աստիճանի ազատության գծային տատանողական համակարգերում. Տատանում համակարգեր մի քանի ազատության աստիճանները ներկայացնում են փոխազդող տատանվողների մի շարք: Օրինակ՝ զույգ տատանումներ։ փոխադարձ ինդուկցիայի շնորհիվ միացված սխեմաներ (նկ. 4): Նման համակարգում հարկադիր տատանումները նկարագրվում են հավասարումներով

Ինդուկտիվ զուգավորումը հանգեցնում է նրան, որ բաժանմունքում տատանումները. շղթաները չեն կարող առաջանալ միմյանցից անկախ: Այնուամենայնիվ, ցանկացած տատանումների համար: համակարգեր մի քանի ազատության աստիճանները կարող են օգտագործվել նորմալ կոորդինատներ գտնելու համար, որոնք անկախ փոփոխականների գծային համակցություններ են։ Նորմալ կոորդինատների համար (2)-ին նման հավասարումների համակարգը վերածվում է նույն տեսակի հարկադիր տատանումների հավասարումների շղթայի, ինչ միայնակ տատանումների համար։ ուրվագծերը, այն տարբերությամբ, որ նորմալ կոորդինատներից յուրաքանչյուրի վրա ազդում են ընդհանուր տատանումների տարբեր մասերում կիրառվող ուժերը: համակարգեր։ Շարժման օրենքները նորմալ կոորդինատներով դիտարկելիս գործում են մեկ աստիճան ազատության համակարգերում շարժման բոլոր օրենքները։

Բրինձ. 4. Ազատության երկու աստիճան ունեցող տատանողական համակարգ՝ փոխադարձ ինդուկցիայի շնորհիվ զուգակցվող զույգ շղթա։

Տատանումների ռեզոնանսային աճ է տեղի ունենում տատանումների բոլոր մասերում։ նույն հաճախականությունների համակարգերը (նկ. 5), որոնք հավասար են բնական հաճախականություններին: համակարգի թրթռումներ. Նորմալ հաճախականությունները չեն համընկնում մասնակի հաճախականությունների հետ, այսինքն՝ իրենց: ընդհանուր համակարգում ներառված տատանիչների հաճախականությունները: Եթե ​​արտաքին ուժի հաճախականությունը հավասար է մասնակի հաճախականություններից մեկին, ապա ագրեգատային համակարգում չի առաջանում Ռ. Ընդհակառակը, այս դեպքում հարկադիր տատանումների ամպլիտուդները հասնում են նվազագույնի, նման է հակառեզոնանսի դեպքին մեկ աստիճան ազատության համակարգում։ Տատանումները ճնշելու ունակությունը, որոնց հաճախականությունը հավասար է մասնակիներից մեկին, օգտագործվում է էլեկտրական կիրառություններում։ ֆիլտրեր և մեխանիկական կափույրներ: երկմտանք.

Միանման մասնակի հաճախականություններով թույլ միացված տատանվողներից բաղկացած համակարգում փակ նորմալ հաճախականություններին համապատասխանող ռեզոնանսային մաքսիմալները կարող են միաձուլվել, այնպես որ հաճախականության արձագանքն ունի մեկ առավելագույնը (նկ. 6): Օսլիլատորների միջև կապի ավելացումը հանգեցնում է համակարգի նորմալ հաճախականությունների միջև ընդմիջման ավելացմանը: Ռեզոնանսային կորերի ձևի փոփոխություն աճող գործակցով: կապերը պատկերված են Նկ. 6. Կրիտիկականին մոտ միացում ունեցող տատանիչների համակարգը ունի հաճախականության արձագանք, որը հարթեցված է R-ի մոտ, և նրա թեքությունների կտրուկությունը ավելի բարձր է, քան կորուստների նույն մակարդակով մեկ տատանվողի: Այս հատկությունը սովորաբար օգտագործվում է շերտի էլեկտրական ստեղծման համար: զտիչներ.

Բրինձ. 6. Կրկնակի միացում տատանողական համակարգի ռեզոնանսային կորերը g Ք = 1(1 ), և 2(3); g = Մ/Լ, Լ 1 = Լ 2 .

Ռեզոնանսը բաշխված տատանողական համակարգերում. Բաշխված համակարգերում (տես Համակարգ բաշխված պարամետրերով)Տատանումների ամպլիտուդը և փուլը կախված են տարածական կոորդինատներից: Գծային բաշխված տատանումներ. համակարգերը բնութագրվում են նորմալ հաճախականությունների և բնական հաճախականությունների մի շարքով: գործառույթներ, որոնք նկարագրում են իրենց սեփական ամպլիտուդների տարածական բաշխումը։ երկմտանք. Բաշխված համակարգերի ռեզոնանսային հատկությունները (որակի գործոնը) որոշվում են ոչ միայն իրենցով: թուլացումով, այլ նաև շրջակա միջավայրի հետ կապով, որտեղ արտանետվում է տատանումների էներգիայի մի մասը (էլեկտրական, առաձգական և այլն): Բարձր որակի գործոնով բաշխված համակարգերում ( Ք 1) , ներկայացնում են հարկադիր տատանումները, որոնց ամպլիտուդների տարածական բաշխումը սեփական սուպերպոզիցիան է։ ֆունկցիան (մոդ), իսկ տատանման փուլը բոլոր կետերում նույնն է։ Արտաքին ուժերի գործողությունը իրենց հաճախականությամբ մոտ հաճախականությամբ հանգեցնում է բաշխված ռեզոնանսային համակարգի (ռեզոնատորի) ծավալի բոլոր կետերում հարկադիր տատանումների ամպլիտուդի ռեզոնանսային աճին:

Բաշխված համակարգերում ռադիոյի բոլոր ընդհանուր հատկությունները մնում են ուժի մեջ: Բաշխված համակարգերում ռադիոյի հատուկ առանձնահատկությունը (ինչպես նաև ազատության մի քանի աստիճան ունեցող համակարգերում) հարկադիր տատանումների ամպլիտուդների կախվածությունն է ոչ միայն հաճախականությունից, այլև շարժիչ ուժի տարածական բաշխումը. R. առաջանում է, եթե տարածական բաշխումը արտաքին ուժը կրկնում է իր ձևը: ֆունկցիաներ, իսկ հաճախականությունը հավասար է համապատասխան նորմալ հաճախականությանը։ Եթե ​​արտաքին ուժի տարածական բաշխումը անբարենպաստ է, հարկադիր տատանումները չեն գրգռվում։ Դա տեղի է ունենում, մասնավորապես, երբ կենտրոնացված ուժ է կիրառվում այն ​​կետերում, որոնց համար համապատասխան նորմալ թրթռման ամպլիտուդը դառնում է զրո: Այսպիսով, կենտրոնացված ուժ կիրառելով մի կետում, որը հանգուցային կետ է պարանի շարժման համար, անհնար է գրգռել նրա տատանումները, քանի որ ուժի կատարած աշխատանքը զրո է լինելու։ Եթե ​​ուժերի բաշխումն այնպիսին է, որ նրանց կատարած աշխատանքը տարբեր է. համակարգի մասերը, ունի հակառակ նշաններ և, ընդհանուր առմամբ, չի հանգեցնում էներգիայի փոփոխության, հարկադիր տատանումները նույնպես չեն գրգռվում:

Ռեզոնանսը ոչ գծային տատանողական համակարգերում: Առաձգական համակարգերում ոչ գծային տարրը զսպանակ է, որի համար դեֆորմացիայի և առաձգական ուժի միջև կապը ոչ գծային է, այսինքն՝ կոտրված է։ Էլեկտրականում համակարգեր, ոչ գծային ցրող տարրի օրինակ է դիոդը, որի ընթացիկ-լարման բնութագիրը չի ենթարկվում Օհմի օրենքին: Ոչ գծային ռեակտիվ (էներգատար) տարրերը ֆերիտային միջուկներով կոնդենսատորներ են կամ ինդուկտորներ: Այս տարրերի պարամետրերն են հզորությունը, ինդուկտիվությունը, դիմադրությունը, ինչպես նաև իրենցը: հաճախականությունը և գործակիցը Ոչ գծային համակարգերում թուլացումը կարելի է համարել հոսանքի կամ լարման ֆունկցիաներ: Միևնույն ժամանակ, ոչ գծային համակարգերում այն ​​չի պահպանվում սուպերպոզիցիոն սկզբունքը.

Ոչ գծային համակարգերում՝ ներդաշնակ։ ուժը հուզում է աններդաշնակ. տատանումներ, որոնց սպեկտրում կան բազմաթիվ հաճախականություններ, հետևաբար R. ներդաշնակության ժամանակ առաջանում է p սինուսոիդային արտաքինով։ ուժ. Տատանման մեջ բավականաչափ բարձր որակի գործակցով և հաճախականության ընտրողականությամբ համակարգեր, մաքս. Ամպլիտուդն այն սպեկտրային բաղադրիչն է, որի հաճախականությունը մոտ է P հաճախականությանը։ Հաշվի առնելով միայն ռեզոնանսայինին մոտ հաճախականությամբ տատանումները՝ այս դեպքում հնարավոր է նաև ստանալ ռեզոնանսային կորերի ընտանիք։ Ոչ գծային ռեակտիվ (էներգատար) տարրեր ունեցող համակարգի համար r! w 0 այս կորերը ներկայացված են Նկ. 7. Ռեզոնանսային կորի ձևը կախված է շարժիչ ուժի ամպլիտուդից և, երբ այն մեծանում է, դառնում է ավելի ու ավելի ասիմետրիկ։ Քանի որ բնական հաճախականությունը Քանի որ ոչ գծային տատանումների տատանումները կախված են դրանց ամպլիտուդից, ռեզոնանսային կորերի մաքսիմալները տեղափոխվում են ավելի բարձր կամ ցածր հաճախականություններ: Ուժի ամպլիտուդի որոշակի արժեքից սկսած՝ ռեզոնանսային կորերը ձեռք են բերում երկիմաստ կտուցաձև ձև։ Որոշակի հաճախականության տիրույթում հարկադիր տատանումների անշարժ ամպլիտուդը, պարզվում է, կախված է տատանումների հաստատման պատմությունից (տատանումների հիստերեզի երևույթը)։ Այս դեպքում հարթության վրա ձևավորվում են ռեզոնանսային կորերի մասեր, որոնք համապատասխանում են անկայուն վիճակներին ( x, p)ֆիզիկապես անիրագործելի ռեժիմների շրջան (ստվերված է Նկար 7-ում):

Բրինձ. 7. Ամպլիտուդ-հաճախականության կորերի ընտանիք արտաքին ուժի տարբեր ամպլիտուդներում ոչ գծային ռեզոնանսի դեպքում ( Ֆ 1 < Ֆ 2 < < Ֆ 3 < Ֆ 4 ) . Կետավոր գիծը ռեզոնանսային կորի անկայուն հատվածն է: Անկայուն պետությունների տարածաշրջանը ստվերում է. Սլաքները նշում են տատանումների ամպլիտուդների կտրուկ փոփոխությունների կետերը, երբ հաճախականությունը կարգավորվում է դեպի վեր ( ԱԲ) և ներքև (CD):

Տարածված տատանումների մեջ ոչ գծային ճառագայթման երեւույթի մասին. համակարգերը կարող են արարածներ ներկայացնել: Ինքնկենտրոնացման և հարվածային ալիքների ձևավորման ազդեցության ազդեցությունը, հատկապես այն դեպքերում, երբ մեծ թվով ալիքներ տեղավորվում են երկարությամբ:

Ռեզոնանսի հետ կապված երևույթներ. Ոչ գծային տատանումներում. արտաքին համակարգեր պարբերական ազդեցությունը առաջացնում է ոչ միայն հարկադիր տատանումների գրգռում, այլև էներգատար և ցրող պարամետրերի մոդուլյացիա։ Պարբերական ժամանակ տատանումների գրգռման երեւույթը էներգատար պարամետրերի մոդուլյացիան կոչվում է. պարամետրային ռեզոնանս.

Եթե ​​էներգատար պարամետրի մոդուլյացիայի խորությունը բավարար չէ պարամետրական գրգռելու համար Ռ., տատանման մեջ։ համակարգը մասամբ փոխհատուցում է կորուստները։ Ռեզոնանսային արձագանք թույլ ազդանշանի գործողությանը p հաճախականությամբ: w 0-ը նույնն է, ինչ ավելի բարձր որակի գործակից ունեցող գծային օսլիլատորի: Բացի այդ, ձևավորվում են համակցված տատանումներ. հաճախականություններ mr + n w M, որտեղ w M պարամետրի մոդուլյացիայի հաճախականությունն է, եթե հաճախականությունը համընկնում է Ռև (w M - Ռ) պարամետրականորեն վերականգնված համակարգում հարկադիր տատանումները կախված են պարամետրային փուլերի փոխհարաբերություններից։ ազդեցություն և թույլ ուժ (ազդանշան): Այս դեպքում պարամետրային պարամետրերի բացակայության համեմատ կարող է տեղի ունենալ հարկադիր տատանումների ամպլիտուդի և՛ աճ, և՛ նվազում։ վերածնում («ուժեղ» և «թույլ» Ռ. երևույթները):

Կորուստների վերականգնման և համարժեք որակի գործոնի ավելացման ազդեցությունը տեղի է ունենում ոչ գծային կորուստներով ռեզոնանսային համակարգերում, որոնք պարունակում են C տարրեր. բացասական դիֆերենցիալ դիմադրությունկամ դրական միացում հետադարձ կապ. Նման համակարգերը կոչվում են պոտենցիալ ինքնուրույն տատանվող: Եթե ​​պոտենցիալ ինքնահոսքի վրա: համակարգի վրա ազդում է per-podich-ը: ուժ նշանակում է. հաճախականությամբ ամպլիտուդներ Ռ, այն կարող է ազդել համակարգում տատանումների թուլացման վրա, այնպես, որ մարող ուժի գործողության ժամանակաշրջանի որոշակի հատվածում այն ​​դառնա բացասական։ Արդյունքը պոտենցիալ ինքնուրույն տատանումն է: Համակարգը գրգռվում է տատանումներով w հաճախականությամբ, որը մոտ է իրեն, եթե լրացուցիչ պայմանը w = Ռ/n. Տեղի է ունենում n= 1-ը համապատասխանում է արտաքին հաճախականության համաժամացմանը: ստիպողաբար. ժամը n 2 այս երեւույթը կոչվում է. ավտոպարամետրիկ գրգռում, պարամետրային ռեզոնանսի անալոգիայով, ի տարբերություն որին աուտոպարամետրիկ. Գրգռման ժամանակ տեղի է ունենում համակարգի ոչ թե էներգատար, այլ ցրող պարամետրերի մոդուլյացիա։

«Ռ» տերմինը։ օգտագործվում է նաև քվանտային համակարգերի գործընթացների առնչությամբ, երբ հաճախականությունը արտաքին է։ ազդեցությունը (ճառագայթումը) հավասար է քվանտային անցման հաճախականությանը, ուստի պայմանը բավարարված է

որտեղ է էներգիան, համապատասխանաբար n -, մՔվանտային համակարգի -րդ մակարդակները: Երբ (3) կատարվում է, քվանտային անցումների հավանականությունը կտրուկ աճում է, ինչը դրսևորվում է որպես էներգիայի փոխանակման ինտենսիվության ավելացում՝ կլանման և արտանետման (տես. Քվանտային էլեկտրոնիկա, լազերային).

Անկայունության եւ մեխանիկական ոչնչացման պատճառ կարող է լինել Ռ. ինժեներական կառույցներ և էլ ցանցեր։ Վիբրացիոն փոխարկիչներում Ռ.-ն հնարավոր է դարձնում հասնել առաձգական թրթռումների ամպլիտուդները՝ պայմանավորված պարբերականությամբ համեմատաբար թույլ ուժի գործողություն: Ռադիոֆիզիկայում և ռադիոտեխնիկայում ճառագայթման երևույթը շատերի հիմքում ընկած է: տարբեր հաճախականությունների ազդանշանների զտման, թույլ ազդանշանների հայտնաբերման և ստացման մեթոդներ:

Լիտ.:Գորելիք Գ.Ս., Տատանումներ և ալիքներ, 2-րդ հրատ., Մ., 1959; Strelkov S.P., Տատանումների տեսության ներածություն, 2-րդ հրատ., Մ., 1964; Խարկևիչ Ա.Ա., սիրելի աշխատություններ, հատոր 2, Մ., 1973; Տատանումների տեսության հիմունքներ, խմբ. V.V. Migulina, 2-րդ հրատ., Մ., 1988: Գ.Վ.Բելոկոպիտով.

Ռեզոնանսի երևույթի էությունը (լատիներենից թարգմանվում է որպես «Ես հնչում եմ ի պատասխան» կամ «Ես արձագանքում եմ») արտաքին գործոնների ազդեցության տակ գտնվող կառույցներում նկատվող բնական տատանումների ամպլիտուդի կտրուկ աճն է: Դրա առաջացման հիմնական պայմանը համակարգից արտաքին այս տատանումների հաճախականության համընկնումն է իր հաճախականության պարամետրերով, ինչի արդյունքում դրանք սկսում են աշխատել «միահամուռ»:

Ռեզոնանսային երեւույթների տեսակները

Ամենից հաճախ ֆիզիկայում ռեզոնանսը նկատվում է այսպես կոչված «գծային» գոյացություններ ուսումնասիրելիս, որոնց պարամետրերը կախված չեն ներկա վիճակից։ Նրանց բնորոշ ներկայացուցիչներն ազատության մեկ աստիճան ունեցող կառույցներն են (դրանք ներառում են զսպանակի վրա կախված բեռը կամ ինդուկտիվությամբ և սերիական կապակցված կոնդենսիվ տարրով միացում)։

Նշում!Այս երկու դեպքում էլ ենթադրվում է տվյալ համակարգի արտաքին ազդեցության առկայություն (մեխանիկական կամ էլեկտրական):

Եկեք ավելի մանրամասն քննարկենք, թե ինչ է ռեզոնանսը և որն է դրա էությունը:

Ռեզոնանսային երեւույթը կարելի է դիտարկել կառույցներում հետեւյալ մեխանիկական սարքով. Ենթադրենք, որ առաձգական զսպանակի վրա ազատորեն կախված է M զանգվածի բեռ: Դրա վրա գործում է արտաքին ուժ, որի ամպլիտուդը տատանվում է ըստ սինուսոիդի.

Նման համակարգի տատանումների բնույթը գնահատելու համար անհրաժեշտ է օգտագործել Հուկի օրենքը, ըստ որի զսպանակի առաջացրած ուժը հավասար է kx-ի, որտեղ x-ը M զանգվածի միջին դիրքից շեղման մեծությունն է։ k գործակիցը նկարագրում է ներքին հատկությունները, որոնք կապված են դրա առաձգականության հետ:

Այս ենթադրությունների հիման վրա և պարզ մաթեմատիկական հաշվարկներ կիրառելուց հետո հնարավոր է ստանալ մի արդյունք, որը թույլ է տալիս անել հետևյալ եզրակացությունները.

• Հարկադիր մեխանիկական թրթռումները պատկանում են ներդաշնակ երևույթների կատեգորիային, որոնք ունեն հաճախականություն, որը համընկնում է արտաքին խթանի նույն պարամետրի հետ.
• Ամպլիտուդը (տարածքը), ինչպես նաև մեխանիկական կառուցվածքների փուլային բնութագրերը կախված են նրանից, թե ինչպես են նրա սեփական պարամետրերը փոխկապակցված ներդաշնակ էֆեկտի բնութագրիչների հետ.
• Երբ գծային համակարգի վրա կիրառվում էր ազդանշան կամ մեխանիկական ազդեցություն, որը չի տարբերվում սինուսոիդային օրենքի համաձայն, ռեզոնանսային երևույթները դիտվում էին միայն հատուկ իրավիճակներում.
• Դրանց տեսքի համար անհրաժեշտ է, որ արտաքին պոմպը (ազդանշանը) պարունակի համակարգի բնական հաճախականության հետ համեմատելի ներդաշնակ բաղադրիչներ:

Այս բաղադրիչներից յուրաքանչյուրը, նույնիսկ եթե դրանցից մի քանիսը հայտնաբերվեն, կառաջացնի իր ռեզոնանսային արձագանքը: Ընդ որում, բարդ արձագանքը (ըստ սուպերպոզիցիոն սկզբունքի) հավասար է արտաքին ներդաշնակ բաղադրիչներից յուրաքանչյուրի գործողությունից դիտվող նույն պատասխանների գումարին։

Կարևոր.Այն դեպքում, երբ նման էֆեկտն ընդհանրապես չի պարունակում նմանատիպ հաճախականություններ ունեցող բաղադրիչներ, ռեզոնանսն ընդհանրապես չի կարող առաջանալ։

Համակարգի հաճախականությունների հետ ռեզոնանսվող խառնուրդների բոլոր բաղադրիչները վերլուծելու համար օգտագործվում է Ֆուրիեի մեթոդը, որը հնարավորություն է տալիս կամայական ձևի բարդ տատանումները տարրալուծել ամենապարզ ներդաշնակ բաղադրիչների:

Էլեկտրական տատանողական միացում

Էլեկտրական սխեմաներում, որոնք բաղկացած են կոնդենսիվ C բաղադրիչից և ինդուկտոր L-ից, ռեզոնանսային երևույթները դիտարկելիս անհրաժեշտ է տարբերել հետևյալ երկու իրավիճակները՝ տարբեր բնութագրերով.

• Շղթայում տարրերի սերիական միացում;
• Դրանց զուգահեռ ընդգրկումը.

Առաջին դեպքում, երբ բնական տատանումները համընկնում են արտաքին ազդեցության հաճախականության հետ (EMF), փոխվելով սինուսոիդային օրենքի համաձայն, նկատվում են ամպլիտուդի կտրուկ պոռթկումներ, որոնք համընկնում են արտաքին ազդանշանի աղբյուրի հետ փուլով։

Երբ նույն տարրերը զուգահեռ միացված են արտաքին ներդաշնակ EMF-ի ազդեցությամբ, ի հայտ է գալիս «հակառեզոնանսային» երևույթը, որը բաղկացած է EMF-ի ամպլիտուդի կտրուկ նվազումից:

Լրացուցիչ տեղեկություն.Այս ազդեցությունը, որը կոչվում է զուգահեռ (կամ հոսանքների ռեզոնանս), բացատրվում է EMF-ի բնական և արտաքին տատանումների փուլերի անհամապատասխանությամբ:

Ռեզոնանսային հաճախականություններում զուգահեռ ճյուղերից յուրաքանչյուրի ռեակտիվները հավասարվում են արժեքով, այնպես որ դրանցում հոսում են մոտավորապես նույն ամպլիտուդով հոսանքներ (բայց դրանք միշտ դուրս են ֆազից)։

Արդյունքում, ամբողջ սխեմայի համար ընդհանուր ընթացիկ ազդանշանը մեծության կարգով փոքր է: Այս հատկությունները հիանալի կերպով նկարագրում են ֆիլտրի սխեմաների և շղթաների վարքը, որոնցում էլեկտրական կարիքների համար ռեզոնանսի օգտագործումը շատ հստակ արտահայտված է:

Բարդ թրթռումային կառույցներ

Գծային բնութագրերով համակարգերում, որոնք բնութագրվում են մի քանի (առանձին դեպքում երկուսի) սխեմաների օգտագործմամբ, ռեզոնանսային երևույթները հնարավոր են միայն նրանց միջև կապի առկայության դեպքում:

Միացված ուրվագծերի համար կիրառվում են հետևյալ կանոնները.

• Նրանք պահպանում են միակողմանի գծային կառուցվածքների բոլոր հիմնական հատկությունները.
• Նման սխեմաներում տատանումները հնարավոր են երկու ռեզոնանսային հաճախականությամբ, որոնք կոչվում են նորմալ;
• Եթե ​​հարկադիր ազդեցությունը հաճախականությամբ չի համընկնում դրանցից որևէ մեկի հետ, երբ այն սահուն փոխվում է, համակարգում «պատասխանը» հաջորդաբար տեղի կունենա յուրաքանչյուրի վրա.
• Այս դեպքում դրա գրաֆիկը կունենա միաձուլված կամ կրկնակի ռեզոնանսի ձև՝ բութ գագաթով և երկու փոքր պոռթկումներով («կուզ»);
• Երբ նորմալ հաճախականությունները միմյանցից շատ չեն տարբերվում և արտաքին EMF-ի համար մոտ են նույն պարամետրին, համակարգի արձագանքը կունենա նույն ձևը, բայց երկու «կուզերը» գործնականում կմիավորվեն մեկի մեջ.
• Վերջին դեպքում ռեզոնանսային կորի ձևը կունենա գրեթե նույն տեսքը, ինչ միակողմանի գծային տարբերակում։

Ազատության շատ աստիճաններ ունեցող սխեմաներում հիմնականում պահպանվում են նույն ռեակցիաները, ինչ երկու պարամետր ունեցող համակարգերում։

Ոչ գծային համակարգեր

Համակարգերի արձագանքը, որոնց բնութագրերը որոշվում են ներկայիս վիճակով (դրանք կոչվում են ոչ գծային) ունի ավելի բարդ ձև և բնութագրվում է ասիմետրիկ դրսևորումներով։ Վերջիններս կախված են արտաքին ազդեցությունների բնութագրերի հարաբերակցությունից և համակարգի բնական հարկադիր տատանումների հաճախականություններից։

Նշում!Այս դեպքում դրանք կարող են հայտնվել որպես տատանումների համակարգի վրա ազդող հաճախականությունների կոտորակային մասեր կամ դրանց բազմապատիկի տեսքով։

Ոչ գծային համակարգերում նկատվող արձագանքների օրինակ են այսպես կոչված ֆեռորեզոնանսային երեւույթները։ Դրանք հնարավոր են էլեկտրական սխեմաներում, որոնք ներառում են ֆերոմագնիսական միջուկով ինդուկտիվություն և պատկանում են կառուցվածքային կատեգորիային:

Վերջինս բացատրվում է ատոմային մակարդակում նյութի բաղադրության առանձնահատկություններով, այն ուսումնասիրելիս պարզվում է, որ ֆերոմագնիսական կառույցները հսկայական քանակությամբ տարրական մագնիսների (սպինների) ամբողջություն են։ Այս վիճակներից յուրաքանչյուրն ի պատասխան արտաքին «պոմպային» որոշվում է բազմաթիվ տարբեր գործոններով, այսինքն՝ այն իրեն դրսևորում է տեխնոլոգիայի մեջ որպես ոչ գծային:

Եզրափակելով, հարկ է ամփոփել, որ անկախ ուսումնասիրվող համակարգի տեսակից, ռեզոնանսային երևույթների էությունը կայանում է նրանում, որ դիտարկելիս տատանողական կառույցների արձագանքները արտաքին ազդեցություններին: Այս ֆիզիկական երևույթների մանրակրկիտ ուսումնասիրությունը թույլ է տալիս ձեռք բերել գործնական արդյունքներ, որոնք նպաստում են արտադրության մեջ բոլորովին նոր տեխնոլոգիաների ներդրմանը:

Տեսանյութ

Այն հասնում է իր ամենամեծ արժեքին, երբ շարժիչ ուժի հաճախականությունը հավասար է տատանողական համակարգի բնական հաճախականությանը։

Հարկադիր տատանումների տարբերակիչ առանձնահատկությունը դրանց ամպլիտուդության կախվածությունն է արտաքին ուժի փոփոխությունների հաճախականությունից։ Այս կախվածությունը ուսումնասիրելու համար կարող եք օգտագործել նկարում ներկայացված կարգավորումը.

Գարնանային ճոճանակը ամրացված է բռնակով կռունկի վրա: Երբ բռնակը հավասարաչափ պտտվում է, զսպանակի միջոցով պարբերաբար փոփոխվող ուժ է փոխանցվում բեռին: Փոխվելով բռնակի պտտման հաճախականությանը հավասար հաճախականությամբ՝ այս ուժը կհանգեցնի բեռի հարկադիր թրթռումների: Եթե ​​կռունկի բռնակը շատ դանդաղ պտտեք, քաշը զսպանակի հետ միասին կտեղափոխվի վերև վար, ինչպես կախման կետը: ՄԱՍԻՆ. Հարկադիր տատանումների ամպլիտուդը փոքր կլինի։ Ավելի արագ պտույտի դեպքում բեռը կսկսի ավելի ուժեղ տատանվել և պտտման հաճախականությամբ, որը հավասար է զսպանակային ճոճանակի բնական հաճախությանը ( ω = ω լաց), նրա տատանումների ամպլիտուդը կհասնի առավելագույնի։ Բռնակի պտտման հաճախականության հետագա աճով, բեռի հարկադիր տատանումների ամպլիտուդը կրկին կփոքրանա: Բռնակի շատ արագ պտույտը բեռը կթողնի գրեթե անշարժ. իր իներցիայի պատճառով զսպանակային ճոճանակը, չհասցնելով հետևել արտաքին ուժի փոփոխություններին, պարզապես տեղում կդողա:

Ռեզոնանսի ֆենոմենը կարելի է ցույց տալ նաև լարային ճոճանակներով։ Ռելսի վրա կախում ենք զանգվածային գնդիկ 1 և մի քանի ճոճանակ՝ տարբեր երկարությունների թելերով։ Այս ճոճանակներից յուրաքանչյուրն ունի իր տատանումների հաճախականությունը, որը կարելի է որոշել՝ իմանալով պարանի երկարությունը և ձգողության արագացումը։

Այժմ, առանց լույսի ճոճանակներին դիպչելու, մենք գնդակը 1-ը հանում ենք իր հավասարակշռության դիրքից և բաց թողնում այն։ Զանգվածային գնդակի ճոճումը կառաջացնի դարակի պարբերական տատանումներ, ինչի արդյունքում լուսային ճոճանակներից յուրաքանչյուրի վրա կսկսի գործել պարբերաբար փոփոխվող առաձգական ուժ։ Նրա փոփոխությունների հաճախականությունը հավասար կլինի գնդակի տատանումների հաճախականությանը: Այս ուժի ազդեցությամբ ճոճանակները կսկսեն կատարել հարկադիր տատանումներ։ Այս դեպքում 2-րդ և 3-րդ ճոճանակները կմնան գրեթե անշարժ: 4-րդ և 5-րդ ճոճանակները տատանվելու են մի փոքր ավելի մեծ ամպլիտուդով: Եվ ճոճանակի մոտ բՈւնենալով թելի երկարությունը և, հետևաբար, տատանումների բնական հաճախականությունը, ինչպես գնդակը 1-ին, ամպլիտուդան կլինի առավելագույնը: Սա ռեզոնանս է:

Ռեզոնանսը առաջանում է այն պատճառով, որ արտաքին ուժը, ժամանակին գործելով մարմնի ազատ թրթռանքների հետ, մշտապես դրական աշխատանք է կատարում։ Այս աշխատանքի շնորհիվ տատանվող մարմնի էներգիան մեծանում է, իսկ տատանումների ամպլիտուդը՝ մեծանում։

Հարկադիր տատանումների ամպլիտուդի կտրուկ աճը ժամը ω = ω լացկանչեց ռեզոնանս.

Տատանումների ամպլիտուդի փոփոխությունը կախված հաճախականությունից արտաքին ուժի նույն ամպլիտուդով, բայց շփման տարբեր գործակիցներով և ցույց է տրված ստորև նկարում, որտեղ կորը 1-ը համապատասխանում է նվազագույն արժեքին, իսկ կորը 3-ը՝ առավելագույնին:

Նկարից երևում է, որ իմաստ ունի խոսել ռեզոնանսի մասին, եթե համակարգում ազատ տատանումների մարումը փոքր է։ Հակառակ դեպքում, հարկադիր տատանումների ամպլիտուդը ժամը ω = ω 0 քիչ է տարբերվում այլ հաճախականությունների տատանումների ամպլիտուդից:

Ռեզոնանսի ֆենոմենը կյանքում և տեխնիկայում.

Ռեզոնանսային երևույթկարող է խաղալ ինչպես դրական, այնպես էլ բացասական դեր:

Հայտնի է, օրինակ, որ նույնիսկ երեխան կարող է օրորել մեծ զանգի ծանր «լեզուն», բայց միայն այն դեպքում, եթե նա ժամանակին քաշի պարանը «լեզվի» ​​ազատ թրթռումներով։

Եղեգնյա հաճախականության հաշվիչի գործողությունը հիմնված է ռեզոնանսի օգտագործման վրա: Այս սարքը տարբեր երկարությունների առաձգական թիթեղների հավաքածու է, որոնք ամրացված են ընդհանուր հիմքի վրա: Հայտնի է յուրաքանչյուր ափսեի բնական հաճախականությունը։ Երբ հաճախականության հաշվիչը շփվում է տատանողական համակարգի հետ, որի հաճախականությունը պետք է որոշվի, ափսեը, որի հաճախականությունը համընկնում է չափված հաճախականության հետ, սկսում է տատանվել ամենամեծ ամպլիտուդով: Նկատելով, թե որ թիթեղն է մտել ռեզոնանս, մենք կորոշենք համակարգի տատանումների հաճախականությունը։

Ռեզոնանսային երեւույթին կարելի է հանդիպել նաեւ այն դեպքում, երբ այն բացարձակապես անցանկալի է։ Այսպես, օրինակ, 1750 թվականին Ֆրանսիայի Անժեր քաղաքի մոտ զինվորների մի ջոկատ քայլեց 102 մ երկարությամբ շղթայական կամրջով։ Նրանց քայլերի հաճախականությունը համընկնում էր կամրջի ազատ թրթռումների հաճախականության հետ։ Դրա պատճառով կամրջի թրթռումների տիրույթը կտրուկ ավելացավ (ռեզոնանս առաջացավ), և շղթաները խզվեցին: Կամուրջը փլվել է գետը.

1830 թվականին Անգլիայի Մանչեսթերի մոտակայքում գտնվող կախովի կամուրջը փլուզվեց նույն պատճառով, երբ ռազմական ջոկատը երթով անցնում էր դրա վրայով:

1906 թվականին Սանկտ Պետերբուրգի Եգիպտական ​​կամուրջը, որով անցնում էր հեծելազորային էսկադրիլիա, ռեզոնանսի պատճառով փլուզվեց։

Այժմ նման դեպքերը կանխելու համար զորամասերին կամուրջն անցնելիս հրահանգ է տրվում «ոտքերը թակել», քայլել ոչ թե կազմավորված, այլ ազատ տեմպերով։

Եթե ​​գնացքն անցնում է կամրջով, ապա ռեզոնանսից խուսափելու համար այն անցնում է կա՛մ դանդաղ արագությամբ, կա՛մ, ընդհակառակը, առավելագույն արագությամբ (որպեսզի ռելսերի միացումներին անիվների բախման հաճախականությունը չստացվի. հավասար է կամրջի բնական հաճախականությանը):

Ինքը՝ մեքենան (իր զսպանակների վրա տատանվելով) նույնպես ունի իր հաճախականությունը։ Երբ նրա անիվների հարվածների հաճախականությունը երկաթուղային հոդերի վրա պարզվում է, որ հավասար է դրան, մեքենան սկսում է ուժգին ճոճվել:

Ռեզոնանսի ֆենոմենը տեղի է ունենում ոչ միայն ցամաքում, այլև ծովում և նույնիսկ օդում։ Օրինակ, պտուտակային լիսեռի որոշակի հաճախականություններում ամբողջ նավերը ռեզոնանսի մեջ են մտել: Իսկ ավիացիայի զարգացման արշալույսին որոշ ինքնաթիռների շարժիչներ առաջացրել են ինքնաթիռի մասերի այնպիսի ուժեղ ռեզոնանսային թրթռումներ, որ այն փլվել է օդում։

Մենք հաճախ ենք լսում ռեզոնանս բառը՝ «հասարակական ռեզոնանս», «իրադարձություն, որն առաջացրել է ռեզոնանս», «ռեզոնանսային հաճախականություն»։ Բավականին ծանոթ ու սովորական արտահայտություններ. Բայց կարո՞ղ եք հստակ ասել, թե ինչ է ռեզոնանսը:

Եթե ​​պատասխանը ցատկեց ձեզ վրա, մենք իսկապես հպարտ ենք ձեզնով: Դե, եթե «ռեզոնանսը ֆիզիկայում» թեման հարցեր է առաջացնում, ապա խորհուրդ ենք տալիս կարդալ մեր հոդվածը, որտեղ մենք մանրամասն, հստակ և հակիրճ կխոսենք այնպիսի երևույթի մասին, ինչպիսին ռեզոնանսն է:

Նախքան ռեզոնանսի մասին խոսելը, պետք է հասկանալ, թե ինչ են տատանումները և դրանց հաճախականությունը:

Տատանումներ և հաճախականություն

Տատանումները համակարգի վիճակների փոփոխման գործընթաց են, որոնք կրկնվում են ժամանակի ընթացքում և տեղի են ունենում հավասարակշռության կետի շուրջ:

Տատանումների ամենապարզ օրինակը ճոճանակի վրա նստելն է: Մենք այն ներկայացնում ենք մի պատճառով, այս օրինակը մեզ օգտակար կլինի ապագայում ռեզոնանսի ֆենոմենի էությունը հասկանալու համար։

Ռեզոնանսը կարող է առաջանալ միայն այնտեղ, որտեղ կա թրթռում: Եվ կարևոր չէ, թե ինչպիսի թրթռումներ են դրանք՝ էլեկտրական լարման տատանումներ, ձայնային տատանումներ կամ պարզապես մեխանիկական թրթռումներ:

Ստորև բերված նկարում մենք նկարագրում ենք, թե ինչ տատանումներ կարող են լինել:

Իմիջայլոց! Մեր ընթերցողների համար այժմ գործում է 10% զեղչ ցանկացած տեսակի աշխատանք

Տատանումները բնութագրվում են ամպլիտուդով և հաճախականությամբ։ Վերևում արդեն նշված ճոճանակների համար տատանումների ամպլիտուդան այն առավելագույն բարձրությունն է, որով թռչում է ճոճանակը: Մենք կարող ենք նաև դանդաղ կամ արագ օրորել ճոճանակը: Կախված դրանից, տատանումների հաճախականությունը կփոխվի:

Տատանումների հաճախականությունը (չափվում է Հերցով) տատանումների քանակն է միավոր ժամանակում։ 1 Հերցը վայրկյանում մեկ տատանում է:

Երբ ճոճում ենք ճոճանակը՝ պարբերաբար որոշակի ուժով օրորելով համակարգը (այս դեպքում ճոճանակը տատանողական համակարգ է), այն կատարում է հարկադիր տատանումներ։ Տատանումների ամպլիտուդի մեծացում կարելի է ձեռք բերել, եթե այս համակարգի վրա որոշակիորեն ազդվի։

Ճոճանակը որոշակի պահի և որոշակի պարբերականությամբ հրելով՝ դուք կարող եք այն բավականին ուժեղ ճոճել՝ շատ քիչ ջանք գործադրելով: Սա կլինի ռեզոնանս. տատանումները մեծանում են.

Ռեզոնանսի ֆենոմենի էությունը

Ֆիզիկայի մեջ ռեզոնանսը տատանողական համակարգի հաճախականության ընտրովի արձագանքն է պարբերական արտաքին ազդեցությանը, որն արտահայտվում է անշարժ տատանումների ամպլիտուդի կտրուկ աճով, երբ արտաքին ազդեցության հաճախականությունը համընկնում է տվյալ համակարգի համար բնորոշ որոշակի արժեքների հետ։ .

Ֆիզիկայի ռեզոնանսի ֆենոմենի էությունն այն է, որ տատանումների ամպլիտուդը կտրուկ մեծանում է, երբ համակարգի վրա ազդեցության հաճախականությունը համընկնում է համակարգի բնական հաճախականության հետ։

Հայտնի են դեպքեր, երբ կամուրջը, որով անցնում էին զինվորները, արձագանքել է քայլարշավին, ճոճվել ու փլվել։ Ի դեպ, հենց դրա համար էլ հիմա, կամուրջն անցնելիս, զինվորները պետք է քայլեն ազատ տեմպով, այլ ոչ թե քայլով։

Ռեզոնանսի օրինակներ

Ռեզոնանսի ֆենոմենը նկատվում է տարբեր ֆիզիկական պրոցեսների ժամանակ։ Օրինակ՝ ձայնային ռեզոնանս։ Եկեք կիթառ վերցնենք: Կիթառի լարերի ձայնն ինքնին կլինի հանգիստ և գրեթե անլսելի: Այնուամենայնիվ, կա պատճառ, որ տողերը տեղադրված են մարմնի վերևում `ռեզոնատոր: Մարմնի մեջ մտնելով՝ լարերի թրթռումներից հնչող ձայնը ուժեղանում է, և կիթառը բռնողը կարող է զգալ, թե ինչպես է այն սկսում մի փոքր «դողալ» և թրթռալ լարերի հարվածներից։ Այսինքն՝ ռեզոնանսի։

Ռեզոնանսի դիտարկման մեկ այլ օրինակ, որին մենք հանդիպում ենք, ջրի վրայի շրջաններն են: Եթե ​​երկու քար նետես ջուրը, նրանցից անցնող ալիքները կհանդիպեն ու կշատանան։

Միկրոալիքային վառարանի գործողությունը նույնպես հիմնված է ռեզոնանսի վրա: Այս դեպքում ռեզոնանսը տեղի է ունենում ջրի մոլեկուլներում, որոնք կլանում են միկրոալիքային ճառագայթումը (2,450 ԳՀց): Արդյունքում մոլեկուլները ռեզոնանսվում են, ավելի ուժեղ թրթռում, իսկ սննդի ջերմաստիճանը բարձրանում է։

Ռեզոնանսը կարող է լինել և՛ օգտակար, և՛ վնասակար: Իսկ հոդվածը կարդալը, ինչպես նաև մեր ուսանողական ծառայության օգնությունը կրթական դժվարին իրավիճակներում, միայն օգուտ կբերի ձեզ: Եթե ​​դասընթացն ավարտելիս դուք պետք է հասկանաք մագնիսական ռեզոնանսի ֆիզիկան, կարող եք ապահով կերպով կապվել մեր ընկերության հետ՝ արագ և որակյալ օգնության համար:

Ի վերջո, առաջարկում ենք դիտել տեսանյութ «ռեզոնանս» թեմայով և համոզվել, որ գիտությունը կարող է հուզիչ և հետաքրքիր լինել: Մեր ծառայությունը կօգնի ցանկացած աշխատանք կատարել՝ սկսած «Համացանցը և կիբերհանցագործությունը» թեմայով շարադրությունից մինչև տատանումների ֆիզիկայի դասընթաց կամ գրականության մասին էսսե:

«Ռեզոնանս» բառը մարդիկ ամեն օր օգտագործում են տարբեր ձևերով: Այն արտասանում են քաղաքական գործիչներն ու հեռուստահաղորդավարները, գրում են գիտնականները իրենց աշխատանքներում, իսկ դպրոցականներն ուսումնասիրում դասերին։ Այս բառը մի քանի իմաստ ունի՝ կապված մարդկային գործունեության տարբեր ոլորտների հետ։

Որտեղի՞ց է առաջացել ռեզոնանս բառը:

Մենք բոլորս առաջին անգամ սովորում ենք, թե ինչ է ռեզոնանսը դպրոցական ֆիզիկայի դասընթացից: Գիտական ​​բառարաններում այս տերմինը տրվում է մանրամասն բացատրություն մեխանիկայի, էլեկտրամագնիսական ճառագայթման, օպտիկայի, ակուստիկայի և աստղաֆիզիկայի տեսանկյունից։

Տեխնիկական տեսանկյունից ռեզոնանսը տատանողական համակարգի արձագանքման երեւույթ է, այլ ոչ թե արտաքին ազդեցության։ Երբ համակարգի ազդեցության և արձագանքման ժամանակաշրջանները համընկնում են, տեղի է ունենում ռեզոնանս՝ խնդրո առարկա տատանումների ամպլիտուդի կտրուկ աճ։

Մեխանիկական ռեզոնանսի ամենապարզ օրինակն իր աշխատություններում տալիս է միջնադարյան գիտնական Տորիչելլին։ Ռեզոնանսի երևույթի ճշգրիտ սահմանումը տվել է Գալիլեո Գալիլեյը ճոճանակների և երաժշտական ​​լարերի ձայնի մասին իր աշխատության մեջ։ Ի՞նչ է էլեկտրամագնիսական ռեզոնանսը, որը բացատրել է 1808 թվականին Ջեյմս Մաքսվելը, ժամանակակից էլեկտրադինամիկայի հիմնադիրը։

Ինչ է «ռեզոնանսը» կարող եք պարզել ոչ միայն Վիքիպեդիայում, այլ նաև հետևյալ հղումային հրապարակումներից.

• ֆիզիկայի դասագրքեր 7-11-րդ դասարանների համար;
• ֆիզիկական հանրագիտարան;
• գիտատեխնիկական հանրագիտարանային բառարան;
• ռուսաց լեզվի օտար բառերի բառարան;
• փիլիսոփայական հանրագիտարան։

Ռեզոնանսը պոլեմիկայի և հռետորաբանության մեջ

Հասարակական գիտությունների ասպարեզում «ռեզոնանս» բառը ձեռք է բերել այլ նշանակություն։ Այս բառը վերաբերում է հասարակության արձագանքին մարդկանց կյանքում որոշակի երևույթի, որոշակի հայտարարության կամ միջադեպի: Սովորաբար, «ռեզոնանս» բառն օգտագործվում է այն դեպքում, երբ ինչ-որ բան պատճառ է դառնում, որ շատ մարդիկ ունենան նմանատիպ և միևնույն ժամանակ շատ ուժեղ արձագանք: Կա նույնիսկ սովորաբար օգտագործվող «լայն հասարակական հնչեղություն» արտահայտությունը, որը խոսքի կլիշե է։ Լավագույնն այն է, որ խուսափեք դրանից ձեր իսկ ելույթում՝ գրավոր կամ բանավոր:

Փիլիսոփայական բառարանում ռեզոնանսը մեկնաբանվում է որպես հասկացություն, որն ունի փոխաբերական իմաստ և հասկացվում է որպես երկու մարդկանց համաձայնություն կամ համախոհություն, երկու հոգի կարեկցանքի, համակրանքի կամ հակակրանքի, համակրանքի կամ վրդովմունքի մեջ:

«Ուժեղ արձագանք», «միաձայն գնահատական» իմաստով ռեզոնանս բառը շատ տարածված է քաղաքական գործիչների, բանախոսների և հաղորդավարների շրջանում։ Այն օգնում է փոխանցել հուզական վերելք, միահամուռ ազդակ և ընդգծել տեղի ունեցողի նշանակությունը։

Որտե՞ղ ենք հանդիպում ռեզոնանսին:

Բառացի իմաստով ռեզոնանս բառը պետք է օգտագործվի մեր շուրջը տեղի ունեցող բազմաթիվ բնական գործընթացների առնչությամբ: Բոլոր երեխաները, ովքեր սովորական ճոճանակով կամ կարուսելով են նստում խաղահրապարակում, օգտվում են մեխանիկական ռեզոնանսից:

Տնային տնտեսուհիները, սնունդը տաքացնելով միկրոալիքային վառարանում, օգտագործում են էլեկտրամագնիսական ռեզոնանս։ Հեռուստատեսության և ռադիոյի հեռարձակման ցանցը, բջջային հեռախոսների և ինտերնետի համար wifi-ի շահագործումը կառուցված են ռեզոնանսի սկզբունքների վրա:

Ձայնային ռեզոնանսը թույլ է տալիս մեզ վայելել երաժշտությունը կամ անձնատուր լինել արձագանքներին լեռներում և փակ տարածքներում, որտեղ պատերը չունեն բավարար ձայնամեկուսացում: Էխո հնչյունների և շատ այլ չափիչ գործիքների աշխատանքը հիմնված է ակուստիկ ռեզոնանսի սկզբունքի վրա։

Ինչու է ռեզոնանսը վտանգավոր:

Բնական գիտական ​​իմաստով ռեզոնանսը որպես երեւույթ կարող է ոչ միայն օգտակար լինել մարդկանց, այլեւ վտանգավոր։ Ամենավառ օրինակը շինարարությունն է։

Շենքերի և շինությունների նախագծման ժամանակ ռեզոնանսի համար կառուցվածքային հաշվարկները խիստ անհրաժեշտ են: Այսպես են հաշվարկվում բոլոր բարձրահարկ շենքերը, աշտարակները, էլեկտրահաղորդման գծերի հենարանները, հաղորդիչ և ընդունող ալեհավաքները, ինչպես նաև բարձրահարկ շենքերը, որոնք ռեզոնանս են ունենում մեծ բարձրության վրա քամիների հետ:

Բոլոր կամուրջները և երկարացված օբյեկտները պետք է ստուգվեն ռեզոնանսի համար: 2010 թվականին Վոլգայի վրայով անցնող կամրջի տեսագրությունը, որը տարածվում է մետաքսե ժապավենի նման, տարածվել է ամբողջ համացանցում։ Հետաքննության արդյունքները ցույց են տվել, որ կամրջի կառույցները ռեզոնանս են ունեցել քամու հետ։

Նման դեպք տեղի է ունեցել ԱՄՆ-ում։ 1940 թվականի նոյեմբերի 7-ին Վաշինգտոն նահանգում գտնվող Թակոմա կախովի կամրջի բացվածքներից մեկը փլուզվեց։ Նույնիսկ շինարարության ընթացքում փորձագետները նշել են կամրջի տախտակամածի թրթռումները՝ կապված քամու և հենարանների ցածր բարձրության հետ: Փլուզման արդյունքում բազմաթիվ ուսումնասիրություններ ու հաշվարկներ են իրականացվել, որոնք հիմք են դարձել կամուրջների կառուցման ժամանակակից տեխնոլոգիաների համար։ Մասնագետների շրջանում առաջացել է նույնիսկ «Տակոմա կամուրջ» տերմինը, որը նշանակում է շինարարության հաշվարկների վատ որակ։

Մեզանից յուրաքանչյուրն ամեն օր հանդիպում է ռեզոնանսի։ Այս երեւույթը պետք է հիշել առօրյա կյանքում՝ անկախ նրանից՝ որոշել եք ճոճվել հետիոտների կամրջի վրա, թե մետաղական սպասք դնել միկրոալիքային վառարանում (դա արգելված է կանոններով): Իսկ «ռեզոնանս» բառն ինքնին կարող է օգտագործվել ձեր խոսքում այն ​​զարդարելու և ձեր ասածի տպավորությունն ուժեղացնելու համար: