რეზონანსი

რეზონანსი (თარგი:Lang-fr; თარგი:Lang-en — ვეხმაურები) — მოვლენა, რომლის დროსაც გარე ძალის სიხშირე $w$ უახლოვდება თავისუფალ სიხშირე $w$ ₀-ს და ხდება იძულებითი რხევის ამპლიტუდის მკვეთრი ზრდა. არსებობს რეზონანსის რამდენიმე სახე: მექანიკური და აკუსტიკური, ელექტრული, ოპტიკური, ორბიტალური, ატუმური, ნაწილაკური და მოლეკულური. რეზონანსის ხასიათი დამოკიდებულია რხევითი სისტემის თვისებებზე და უმარტივესი სახე აქვს ეგრეთ წოდებული წრფივი სისტემებისათვის, ანუ ისეთი სისტემებისათვის, რომლების პარამეტრები სისტემის მდგომარეობაზე არ არის დამოკიდებული. წრფივი სისტემებისათვის რეზონანსი მხოლოდ მაშინაა დამოკიდებული, როდესაც გარე ზემოქმედება ჰარმონიულია. წრფივი სისტემის იძულებითი რხევა ჰარმონიული ზემოქმედების დროს არის ჰარმონიული რხევა და მისი სიხშირე ემთხვევა გარე ჰარმონიული ზემოქმედების $w$ სიხშირეს. რხევის $x$ ₀ ამპლიტუდა და ფაზა დამოკიდებულია ამ სიხშირისა და სისტემის პარამეტრებს შორის თანაფარდობაზე. მაგალითად თუ ზამბარაზე ჩამოკიდებულ $m$ მასის სხეულის რხევას განვიხილავთ, რომელიც გამოწვეულია $F = F$ ₀ $c o s w t$ ძალის გავლენით, მაშინ იძულებითი რხევის ამპლიტუდას ექნება შემდეგი სახე:

x

₀

= \frac{F o}{\sqrt{(k - m w)^{2} + b^{2} w^{2}}}

სადაც:

$k$ - ზამბარის სიხისტე
$b$ - ხახუნის კოეფიციენტი (პარამეტრი, რომელიც ახასიათებს თავისუფლი რხევის მილევას)

ამ შემთხვევის დროს $(w = \sqrt{\frac{k}{m}})$ ამპლიტუდა უდრის $\frac{F o}{b w}$ . იგი მით უფრო მეტია, რაც ნაკლებია $b$ — მილევა. თუ გარე ზემოქმედება იწვევს რხევითი სისტემის რომელიმე ისეთი პარამეტრის ცვლილებას, რომელიც სისტემის ენერგიას განსაზღვრავს, შესაძლებელია რხევების პარამეტრული აგზნება (იგივე პარამეტრული რეზონანსი). საკმაოდ ხშირად გვხვდება რეზონანსი ბუნებაში. ასევე რეზონანსი დიდ როლს ასრულებს ტექნიკაში. თითქმის ყველა მანქანას და ნაგებობას საკუთარი რხევები გააჩნია. გარე პერიოდულ ზემოქმედებას შეუძლია გამოიწვიოს რეზონანსი. ამის ნათელი მაგალითია ლიანდაგის შეპირაპირების ადგილზე მატარებელის გავლისას წარმოქმნილი ბიძგები, რომლებიც შეიძლება გახდეს ხიდის რეზონანსული რხევის მიზეზი. თუ რეზონანსი მკვეთრად გაიზრდება შეუძლია ნაგებობის ან მანქანის ნგრევა. ამის თავიდან ასაცილებლად ცდილობენ სისტემის თვისებები ისე შეცვალონ, რომ მისი ნორმალური რხევის სიხშირეები რაც შეიძლება შორს იყოს გარე პერიოდული ზემოქმედების შესაძლო სიხშირეებისაგან. აღსანიშნავია ისიც რომ რეზონანსის დადებითან გამოყენებაც შესაძლებელია (მაგ: რადიოტექნიკაში რეზონანსი თითქმის ერთადერთი მეთოდია, რომელიც საშუალებას გვაძლევს საჭირო რადიოსიგნალი გამოვყოთ სხვა რადიოსადგურების სიგნალებისაგან).

ელექტრულ რეზონანს უწოდებენ დენის რხევის ამპლიტუდის ზრდის მოვლენას, რომლის დროსაც გარე წყაროს რხევის $w$ სიხშირის ელექტრული წრედი საკუთარ $w$ ₀ სიხშირეს დაემთხვევა.

რეზონანსის დროს ფაზათა წანაცვლება მოდებულ ძაბვასა და წრედში გამავალ დენს შორის ნულის ტოლი ხდება. მიმდევრობით RLC-წრედში რეზონანსს ძაბვის რეზონანსს უწოდებენ. ანალოგიურად, ვექტორული დიაგრამის საშუალებით შეიძლება რეზონანსის მოვლენის შესწავლა $R$ , $L$ და $C$ ელემენტების პარალელური შეერთების შემთხვევაში (ეგრეთ წოდებული დენების რეზონანსი). მიმდევრობითი რეზონანსისას ( $w = w$ ₀) კონდენსატორისა და კოჭას ძაბვების ამპლიტუდები $U$ _c და $U$ _L მკვეთრად გაიზრდება:

(

U

_c)_რეზ

=

(

U

_L)_რეზ

= w

₀

L

(

L

₀)_რეზ

ლიტერატურა

თარგი:ქსე

Стрелков С. П., Введение в теорию колебаний, 2 изд., М., 1964
Хайкин С. Э., Физические основы механики, 2 изд., М., 1971
Resnick and Halliday (1977). Physics (3rd ed.). John Wiley & Sons. p. 324. ISBN 9780471717164. There is a characteristic value of the driving frequency ω" at which the amplitude of oscillation is a maximum. This condition is called resonance and the value of ω" at which resonance occurs is called the resonant frequency.

რესურსები ინტერნეტში

რეზონანსი

ლიტერატურა

რესურსები ინტერნეტში

სანავიგაციო მენიუ

ძიება