Բլոգ «Տնային բուժում». Զգացմունքային ռեզոնանս Ինչպես երեխային բացատրել, թե ինչ է ռեզոնանսը

Ռեզոնանսային երևույթ

Երևույթը, որի դեպքում նկատվում է հարկադիր տատանումների ամպլիտուդի կտրուկ աճ, կոչվում է ռեզոնանս։

Ռեզոնանսային հաճախականությունը որոշվում է հարկադիր տատանումների ամպլիտուդի առավելագույն պայմանից.

Այնուհետև, այս արժեքը փոխարինելով ամպլիտուդի արտահայտությամբ, մենք ստանում ենք.

Միջին դիմադրության բացակայության դեպքում ռեզոնանսում տատանումների ամպլիտուդը կվերածվի անսահմանության. ռեզոնանսային հաճախականությունը նույն պայմաններում (b = 0) համընկնում է տատանումների բնական հաճախականության հետ։

Հարկադիր տատանումների ամպլիտուդի կախվածությունը շարժիչ ուժի հաճախականությունից (կամ նույնն է՝ տատանումների հաճախականությունից) կարելի է գրաֆիկորեն ներկայացնել (նկ. 2)։ Անհատական ​​կորերը համապատասխանում են «b»-ի տարբեր արժեքներին: Որքան փոքր է «b»-ը, այնքան բարձր և աջ կողմում է այս կորի առավելագույնը (տե՛ս w res. արտահայտությունը): Շատ բարձր մարման դեպքում ռեզոնանսը չի նկատվում. հաճախականության աճով միապաղաղ նվազում է հարկադիր տատանումների ամպլիտուդը (ստորին կորը Նկար 2-ում): Kingsep A.S., Lokshin G.R., Olkhov O.A. Ֆիզիկայի հիմունքներ. Ընդհանուր ֆիզիկայի դասընթաց՝ Դասագիրք. 2 հատորով T. 1. Մեխանիկա, էլեկտրականություն և մագնիսականություն, տատանումներ և ալիքներ, ալիքային օպտիկա - Մ.: ՖԻԶԻԱՏԼԻՏ, 2001 թ. Ї 356 էջ.

Նկար 2.

B-ի տարբեր արժեքներին համապատասխանող ներկայացված գրաֆիկների բազմությունը կոչվում է ռեզոնանսային կորեր։ ՆշումներԻնչ վերաբերում է ռեզոնանսային կորերին. քանի որ w®0 հակված է, բոլոր կորերը գալիս են նույն ոչ զրոյական արժեքին, հավասար: Այս արժեքը ներկայացնում է հավասարակշռության դիրքից այն տեղաշարժը, որը համակարգը ստանում է F 0 հաստատուն ուժի ազդեցությամբ: w®Ґ-ի համար բոլոր կորերը ասիմպտոտիկ կերպով հակված են զրոյի, քանի որ բարձր հաճախականություններում ուժն այնքան արագ է փոխում իր ուղղությունը, որ համակարգը ժամանակ չի ունենում նկատելիորեն շեղվել իր հավասարակշռության դիրքից: Որքան փոքր է b, այնքան ավելի շատ է փոխվում ռեզոնանսի մոտ ամպլիտուդը հաճախականությամբ, այնքան «սուր» է առավելագույնը:

Ռեզոնանսային կորերի մի պարամետրային ընտանիք կարելի է կառուցել, հատկապես հեշտությամբ, օգտագործելով համակարգիչը: Այս շինարարության արդյունքը ներկայացված է Նկ. 3. Անցումը չափման «պայմանական» միավորներին կարող է իրականացվել կոորդինատային առանցքների սանդղակի ուղղակի փոփոխությամբ:

Բրինձ. 3.

Շարժիչ ուժի հաճախականությունը, որի դեպքում հարկադիր տատանումների ամպլիտուդը առավելագույնն է, նույնպես կախված է մարման գործակիցից՝ վերջինիս մեծացման հետ փոքր-ինչ նվազում։ Ի վերջո, մենք շեշտում ենք, որ խոնավացման գործակցի աճը հանգեցնում է ռեզոնանսային կորի լայնության զգալի աճի:

Ստացված փուլային տեղաշարժը կետի տատանումների և շարժիչ ուժի միջև կախված է նաև տատանումների հաճախականությունից և դրանց խամրման գործակիցից։ Մենք ավելի լավ կծանոթանանք այս փուլային տեղաշարժի դերին, երբ դիտարկենք էներգիայի փոխակերպումը հարկադիր տատանումների գործընթացում:

Հարկադիր թրթռումները որոշ դեպքերում վտանգ են ներկայացնում մեքենաների բնականոն աշխատանքի և կառուցվածքների ամբողջականության համար: Նույնիսկ կառույցի վրա պարբերաբար ազդող աննշան անհանգստացնող ուժը, որոշակի պայմաններում, կարող է ավելի վտանգավոր լինել, քան հաստատուն ուժը, որը մի քանի տասնյակ անգամ ավելի մեծ է իր մագնիտուդով:

Թրթռումների ազդեցությունը հաճախ դրսևորվում է ոչ թե անհանգստացնող ուժերի գործողության վայրի անմիջական հարևանությամբ, ինչպես կարելի էր սպասել, այլ դրանից հեռու գտնվող վայրերում և նույնիսկ համակարգում, որը անմիջականորեն կապված չէ թրթռումների ենթակա կառուցվածքի հետ: Օրինակ. մեքենայի աշխատանքը թրթռումներ է առաջացնում ինչպես շենքում, որտեղ գտնվում է մեքենան, այնպես էլ մոտակայքում գտնվող շենքում. Ջրի պոմպային շարժիչի շահագործումը կարող է առաջացնել մոտակա երկաթուղային կամրջի թրթռումներ և այլն:

Այս յուրօրինակ երևույթների պատճառը ցանկացած կառույցի՝ որոշակի հաճախականության առաձգական թրթռումներ կատարելու կարողությունն է։ Կառուցվածքը կարելի է նմանեցնել երաժշտական ​​գործիքի, որն ունակ է որոշակի բարձրության ձայներ արտադրել և արձագանքել այդ հնչյուններին, եթե դրանք լսվում են դրսից: Երբ կառուցվածքը ենթարկվում է որոշակի հաճախականությամբ պարբերական բեռի, հատկապես նշանակալի թրթռումներ տեղի կունենան կառուցվածքի այն հատվածում, որն ունի այս հաճախականությանը մոտ բնական հաճախականություն կամ դրա բազմապատիկ: Այսպիսով, կառուցվածքի այս հատվածում, նույնիսկ եթե այն հեռացվի բեռի կիրառման վայրից, կարող է առաջանալ ռեզոնանսի երեւույթ։ թրթռման ռեզոնանսային տեխնոլոգիայի կափույր

Այս երեւույթը տեղի է ունենում, երբ խանգարող ուժի հաճախականությունը հավասար է համակարգի բնական հաճախականությանը:

Հարկադիր տատանումների ամպլիտուդի կտրուկ աճի երևույթը, երբ շարժիչ ուժի հաճախականությունը համընկնում է տատանվելու ունակ համակարգի բնական հաճախականության հետ, կոչվում է ռեզոնանս։

Ռեզոնանսի ֆենոմենը կարևոր է, քանի որ այն բավականին հաճախ է հանդիպում։ Յուրաքանչյուր ոք, ով հրել է, օրինակ, երեխային ճոճանակի վրա, ռեզոնանսի է հանդիպել։ Դա բավականին դժվար է անել, եթե փակեք ձեր աչքերը և պատահականորեն սեղմեք ճոճանակը: Բայց եթե ճիշտ ռիթմ եք գտնում, ապա ճոճանակը ճոճելը հեշտ է: Ամենամեծ արդյունքը, հետևաբար, կարելի է հասնել միայն այն դեպքում, երբ անհատական ​​ցնցումների միջև ընկած ժամանակահատվածը համընկնում է ճոճանակի տատանումների ժամանակաշրջանին, այսինքն. ռեզոնանսային պայմանը բավարարված է։

Մեքենաներ և տարբեր տեսակի կառույցներ նախագծելիս պետք է հաշվի առնել ռեզոնանսի ֆենոմենը։ Այս սարքերի թրթռումների բնական հաճախականությունը ոչ մի դեպքում չպետք է մոտ լինի հնարավոր արտաքին ազդեցությունների հաճախականությանը: Այսպիսով, օրինակ, նավի կորպուսի կամ օդանավի թևերի թրթռումների բնական հաճախականությունը պետք է շատ տարբերվի թրթռումների հաճախականությունից, որոնք կարող են գրգռվել նավի պտուտակի կամ օդանավի պտուտակի պտույտից: Հակառակ դեպքում տեղի են ունենում մեծ ամպլիտուդային թրթռումներ, որոնք կարող են հանգեցնել պատյանների ոչնչացման և աղետի: Հայտնի են դեպքեր, երբ կամուրջները փլուզվել են, երբ դրանց վրայով անցել են մարտական ​​շարասյուներ։ Դա տեղի է ունեցել այն պատճառով, որ կամրջի թրթռման բնական հաճախականությունը մոտ է այն հաճախականությանը, որով սյունը քայլել է:

Ընդ որում, ռեզոնանսային երեւույթը հաճախ շատ օգտակար է ստացվում։ Ռեզոնանսի շնորհիվ, օրինակ, հնարավոր դարձավ օգտագործել ուլտրաձայնային թրթռումները, այսինքն. բարձր հաճախականության ձայնային թրթռումներ, բժշկության մեջ՝ ոչնչացնել մարդու օրգանիզմում երբեմն գոյացող քարերը, ախտորոշել տարբեր հիվանդություններ։ Նույն պատճառով, ուլտրաձայնային թրթռումները կարող են սպանել որոշ միկրոօրգանիզմների, ներառյալ պաթոգենները:

Էլեկտրական սխեմաներում ռեզոնանսի երևույթը, երբ դրանց բնական հաճախականությունները համընկնում են ռադիոալիքների էլեկտրամագնիսական տատանումների հաճախականությունների հետ, թույլ է տալիս ստանալ հեռուստատեսային և ռադիոհաղորդումներ՝ օգտագործելով մեր ընդունիչները: Սա գրեթե միակ մեթոդն է, որը թույլ է տալիս առանձնացնել մեկ (ցանկալի) ռադիոկայանի ազդանշանները մյուս բոլոր (խանգարող) կայանների ազդանշաններից։ Ռեզոնանսը, երբ էլեկտրամագնիսական տատանումների հաճախականությունը համընկնում է ատոմների բնական հաճախականությունների հետ, կարող է բացատրել նյութի կողմից լույսի կլանումը։ Եվ այս կլանման հիմքում ընկած է Արեգակից ջերմության կլանումը, մեր տեսողության հիմքը և նույնիսկ միկրոալիքային վառարանի աշխատանքի հիմքը:

Այնուամենայնիվ, «ռեզոնանս» բառի մեջ, լատիներեն resono - պատասխանում եմ, կայանում է շատ տարբեր գործընթացների միջև նմանության հաստատման բանալին, երբ տատանվելու ընդունակ մի բան արձագանքում է պարբերական արտաքին ազդեցությանը՝ մեծացնելով սեփական տատանումների ամպլիտուդը: Այսինքն, երբ փոքր պատճառները կարող են հանգեցնել մեծ հետեւանքների։

Բացահայտելով այս հատկանիշը՝ դուք հեշտությամբ կարող եք շարունակել օրինակների ցանկը և, ինչպես հաճախ է պատահում, կբացահայտեք ռեզոնանսի և՛ օգտակար, և՛ վնասակար դրսևորումները: Տատանողական պրոցեսների, ներառյալ ռեզոնանսի նկարագրության ունիվերսալությունը գիտնականների համար ծառայել է որպես առաջնորդող աստղ՝ նախկինում չուսումնասիրված տարածքները, օրինակ՝ միկրոֆենոմենների աշխարհը: Եվ դա հանգեցրեց նյութի կառուցվածքի ուսումնասիրության այնպիսի հզոր մեթոդների ստեղծմանը, ինչպիսիք են էլեկտրոնային պարամագնիսական ռեզոնանսը և միջուկային մագնիսական ռեզոնանսը: Նույնիսկ հին թատրոնում դերասանի ձայնն ուժեղացնելու համար օգտագործվում էին կավե կամ բրոնզե մեծ անոթներ (Հելմհոլցի ռեզոնատորների նախատիպերը), որոնք գնդաձև կամ շշաձև խոռոչներ էին նեղ երկար պարանոցով։

Հին ժամանակներից զանգահարողները անգիտակցաբար օգտագործում էին ռեզոնանսի ֆենոմենը՝ աննշան, բայց ռիթմիկ ցնցումներով ծանր զանգը ճոճելով։ Իսկ Քյոլնի տաճարում ժամանակին զանգը կախված էր՝ լեզվով փուլ առ փուլ ճոճվող, որը թույլ չէր տալիս նրանից ձայներ հանել։ 20-րդ դարի 30-ականների սկզբին գրեթե բոլոր ավիատորները հանդիպեցին մի առեղծվածային երևույթի, որը կոչվում էր flutter, երբ օդանավերը հանգիստ հորիզոնական թռիչքի ժամանակ հանկարծ սկսեցին թրթռալ այնպիսի ուժով, որ նրանք բաժանվեցին օդում: Ինչպես պարզվեց, թրթիռը առաջացել է փոփոխություններին նման պատճառներով, և արագության բարձրացման հետ կապված հաճախականության աճը հանգեցնում է տոնուսի բարձրացման:

Մալուխի մեկուսացումը, որը փորձարկվել է լաբորատորիայում՝ օգտագործելով մշտական ​​լարման, երբեմն կոտրվել է փոփոխական հոսանքի հետ աշխատելիս: Պարզվեց, որ դա տեղի է ունենում, երբ ընթացիկ իմպուլսացիաների ժամանակաշրջանը համընկնում է մալուխի սեփական էլեկտրական տատանումների ժամանակաշրջանի հետ, ինչը հանգեցրեց լարման բարձրացմանը մի քանի անգամ ավելի բարձր, քան խզման լարումը: Նույնիսկ ժամանակակից հսկա ցիկլոտրոնները՝ լիցքավորված մասնիկների արագացուցիչները, օգտագործում են մի պարզ սկզբունք, որն է՝ ապահովել ռեզոնանսը պարուրաձև հետագծի երկայնքով մասնիկի շարժման և փոփոխվող էլեկտրական դաշտի միջև, որը պարբերաբար «գրգռում է» մասնիկը:

Ռեզոնանսի արդյունքում տատանողական համակարգը դառնում է հատկապես արձագանքող արտաքին ուժի գործողությանը։ Տատանումների տեսության մեջ արձագանքման աստիճանը նկարագրվում է մի քանակով, որը կոչվում է որակի գործոն։ Ռեզոնանսի օգնությամբ կարելի է մեկուսացնել և/կամ ուժեղացնել անգամ շատ թույլ պարբերական տատանումները։

Ռեզոնանսի ֆենոմենն առաջին անգամ նկարագրել է Գալիլեո Գալիլեյը 1602 թվականին ճոճանակների և երաժշտական ​​լարերի ուսումնասիրությանը նվիրված աշխատություններում։

Հանրագիտարան YouTube

• 1 / 5

  Մեխանիկական ռեզոնանսային համակարգը մարդկանց մեծամասնությանը առավել ծանոթ է սովորական ճոճանակը: Եթե ​​ճոճանակը հրում եք ռեզոնանսային հաճախականության համաձայն, շարժման տիրույթը կավելանա, հակառակ դեպքում շարժումը կթուլանա։ Նման ճոճանակի ռեզոնանսային հաճախականությունը կարելի է բավարար ճշգրտությամբ գտնել հավասարակշռության վիճակից փոքր տեղաշարժերի միջակայքում՝ օգտագործելով բանաձևը.

  f = 1 2 π g L (\displaystyle f=(1 \ավելի քան 2\pi )(\sqrt (g \ավելի քան L))),

  Ռեզոնանսի մեխանիզմն այն է, որ ինդուկտիվության մագնիսական դաշտը առաջացնում է էլեկտրական հոսանք, որը լիցքավորում է կոնդենսատորը, իսկ կոնդենսատորի լիցքաթափումը ինդուկտիվության մեջ ստեղծում է մագնիսական դաշտ՝ մի գործընթաց, որը կրկնվում է բազմիցս՝ մեխանիկական ճոճանակի անալոգը:

  Ենթադրելով, որ ռեզոնանսի պահին դիմադրության ինդուկտիվ և կոնդենսիվ բաղադրիչները հավասար են, ռեզոնանսային հաճախականությունը կարելի է գտնել արտահայտությունից.

  ω L = 1 ω C ⇒ ω = 1 L C (\displaystyle \omega L=(\frac (1)(\omega C))\Աջ սլաք \omega =(\frac (1)(\sqrt (LC)))),

  Որտեղ ω = 2 π f (\displaystyle \omega =2\pi f); f-ը ռեզոնանսային հաճախականությունն է հերցում; L-ն ինդուկտիվությունն է Հենրիում; C-ն ֆարադներով հզորություն է: Կարևոր է, որ իրական համակարգերում ռեզոնանսային հաճախականության հասկացությունը անքակտելիորեն կապված է թողունակություն, այսինքն՝ այն հաճախականության միջակայքը, որում համակարգի արձագանքը քիչ է տարբերվում ռեզոնանսային հաճախականության արձագանքից։ Որոշվում է թողունակությունը համակարգի որակի գործոնը.

  Էլեկտրոնային սարքերում օգտագործվում են նաև տարբեր էլեկտրամեխանիկական ռեզոնանսային համակարգեր:

  Միկրոալիքային վառարան

  Օպտիկա

  Օպտիկական տիրույթում ռեզոնատորների ամենատարածված տեսակը Fabry-Pero ռեզոնատորն է, որը ձևավորվում է զույգ հայելիներով, որոնց միջև ռեզոնանսում հաստատվում է կանգնած ալիք: Օգտագործվում են նաև ճանապարհորդող ալիքային օղակաձև ռեզոնատորներ և օպտիկական միկրոխոռոչներ՝ շշուկով պատկերասրահի ռեժիմներով:

  Ակուստիկա

  Ռեզոնանսը ամենակարևոր ֆիզիկական գործընթացներից մեկն է, որն օգտագործվում է ձայնային սարքերի նախագծման մեջ, որոնց մեծ մասը պարունակում է ռեզոնատորներ, ինչպիսիք են ջութակի լարերը և մարմինը, ֆլեյտայի խողովակը և թմբուկի մարմինը։

  Ակուստիկ համակարգերի և բարձրախոսների համար առանձին տարրերի (պատյան, դիֆուզոր) ռեզոնանսը անցանկալի երևույթ է, քանի որ այն խաթարում է միատեսակությունը։

  Լսե՞լ եք, որ զինվորների ջոկատը կամուրջն անցնելիս պետք է դադարեցնի երթը։ Զինվորները, որոնք նախկինում քայլում էին քայլում, դադարում են դա անել և սկսում են քայլել ազատ տեմպերով։

  Նման հրաման հրամանատարները չեն տալիս՝ նպատակ ունենալով զինվորներին հնարավորություն տալ հիանալու տեղի գեղեցկությամբ։ Դա արվում է, որպեսզի զինվորները կամուրջը չքանդեն։ Ի՞նչ կապ կա այստեղ: Շատ պարզ. Սա հասկանալու համար անհրաժեշտ է ծանոթանալ ռեզոնանսի երեւույթին։

  Ո՞րն է ռեզոնանսի ֆենոմենը՝ թրթռման հաճախականությունը

  Ավելի լավ հասկանալու համար, թե ինչ է ռեզոնանսը, հիշեք այնպիսի պարզ և հաճելի ժամանց, ինչպիսին է կախովի ճոճանակ վարելը: Մեկը նստում է դրանց վրա, իսկ երկրորդը ճոճում է դրանք։

  Եվ շատ քիչ ուժ գործադրելով, նույնիսկ երեխան կարող է շատ ուժեղ օրորել մեծահասակին: Ինչպե՞ս է նա դրան հասնում: Նրա ճոճանակի հաճախականությունը համընկնում է ճոճվողի հաճախականության հետ, առաջանում է ռեզոնանս, իսկ ճոճանակի ամպլիտուդը մեծապես մեծանում է։ Այսպիսի մի բան. Բայց առաջին հերթին առաջինը:

  Տատանումների հաճախականությունըՍա մեկ վայրկյանում թրթռումների քանակն է։ Այն չափվում է ոչ թե ժամանակներով, այլ հերցով (1 Հց): Այսինքն՝ 50 հերց տատանումների հաճախականությունը նշանակում է, որ մարմինը վայրկյանում կատարում է 50 տատանում։

  Հարկադրված տատանումների դեպքում միշտ կա ինքնատատանվող (կամ մեր դեպքում՝ ճոճվող) մարմին և շարժիչ ուժ։ Այսպիսով, այս արտաքին ուժը մարմնի վրա գործում է որոշակի հաճախականությամբ:

  Իսկ եթե դրա հաճախականությունը շատ է տարբերվում բուն մարմնի տատանումների հաճախականությունից, ապա արտաքին ուժը թույլ կօգնի մարմնին տատանվել կամ, գիտականորեն ասած, թույլ ուժեղացնել տատանումները։

  Օրինակ, եթե փորձում եք մարդուն ճոճանակի վրա ճոճել՝ հրելով նրան, երբ նա թռչում է ձեզ վրա, կարող եք ձեռքերդ թակել և շպրտել նրան, բայց դժվար թե նրան շատ ճոճեք։

  Բայց եթե այն ճոճում եք՝ հրելով շարժման ուղղությամբ, ապա արդյունքի հասնելու համար ձեզ շատ քիչ ջանք է պետք։ Սա այն է հաճախականության համընկնումը կամ թրթռման ռեզոնանսը. Միևնույն ժամանակ դրանց ամպլիտուդությունը մեծապես մեծանում է։

  Ռեզոնանսային տատանումների օրինակներ՝ օգուտներ և վնասներ

  Նմանապես, երբ ճոճանակի մեկ այլ տարբերակ տախտակի տեսքով նստած նստում եք, ավելի հեշտ և արդյունավետ է ոտքերով գետնից հրել, երբ ճոճանակի կողմն արդեն բարձրանում է, այլ ոչ թե ընկնում է:

  Նույն պատճառով փոսի մեջ խրված մեքենան աստիճանաբար օրորվում և առաջ է մղվում այն ​​պահերին, երբ ինքն առաջ է շարժվում։ Սա զգալիորեն մեծացնում է նրա իներցիան՝ մեծացնելով թրթռումների ամպլիտուդը։

  Նմանատիպ բազմաթիվ օրինակներ կարող ենք բերել, որոնք ցույց են տալիս, որ գործնականում մենք շատ հաճախ օգտագործում ենք ռեզոնանսի ֆենոմենը, բայց դա անում ենք ինտուիտիվ կերպով՝ չհասկանալով, որ կիրառում ենք ֆիզիկայի կանոնները։

  Ռեզոնանսային երևույթի օգտակարությունը քննարկվել է վերևում։ Սակայն ռեզոնանսը կարող է նաև վնասակար լինել։ Երբեմն թրթռման ամպլիտուդի արդյունքում առաջացած աճը կարող է շատ վնասակար լինել: Մասնավորապես, խոսեցինք կամրջի վրա զինվորների ընկերության մասին։

  Այսպիսով, պատմության մեջ մի քանի դեպք է եղել, երբ կամուրջներն իրականում փլվել են և ընկել ջուրը զինվորների աստիճանների տակ: Դրանցից վերջինը տեղի է ունեցել մոտ հարյուր տարի առաջ Սանկտ Պետերբուրգում։ Նման դեպքերում զինվորների սապոգների հարվածների հաճախականությունը համընկնում էր կամրջի թրթռումների հաճախականության հետ, և կամուրջը փլուզվում էր։

  Ռեզոնանսը (ֆրանսիական ռեզոնանս, լատիներեն resono - Ես պատասխանում եմ) հարկադիր տատանումների ամպլիտուդի կտրուկ աճի երևույթ է, որը տեղի է ունենում, երբ արտաքին ազդեցության հաճախականությունը մոտենում է համակարգի հատկություններով որոշված ​​որոշակի արժեքներին (ռեզոնանսային հաճախականություններին): . Ամպլիտուդայի աճը միայն ռեզոնանսի հետևանք է, իսկ պատճառը արտաքին (հուզիչ) հաճախականության համընկնումն է տատանողական համակարգի ներքին (բնական) հաճախականության հետ։ Օգտագործելով ռեզոնանսի ֆենոմենը, նույնիսկ շատ թույլ պարբերական տատանումները կարելի է մեկուսացնել և/կամ ուժեղացնել։ Ռեզոնանսը մի երևույթ է, որ շարժիչ ուժի որոշակի հաճախականության դեպքում տատանողական համակարգը հատկապես արձագանքում է այդ ուժի գործողությանը։

  Բայց սա հեռու է ռեզոնանսային երեւույթի ամբողջական սահմանումից: Այս կատեգորիայի ավելի մանրամասն ընկալման համար անհրաժեշտ են որոշ փաստեր դիֆերենցիալ հավասարումների տեսությունից և մաթեմատիկական վերլուծությունից: Սովորական դիֆերենցիալ հավասարումների տեսության մեջ հայտնի է սեփական վեկտորների և սեփական արժեքների խնդիրը։ Դինամիկ համակարգում ռեզոնանսը, որը նկարագրված է դիֆերենցիալ հավասարումներով (և ոչ միայն դրանցով) պաշտոնապես տեղի է ունենում, երբ սեփական արժեքների խնդիրը հանգեցնում է բազմաթիվ սեփական արժեքների: Ավելին, մաթեմատիկական առումով այնքան էլ կարևոր չէ սեփական արժեքները բարդ են, թե իրական: Ֆիզիկական առումով ռեզոնանսային երեւույթը սովորաբար կապված է միայն տատանողական դինամիկ համակարգերի հետ։ Ռեզոնանսային երևույթի հայեցակարգը առավել հստակ զարգացած է դինամիկ համակարգերի ժամանակակից տեսության մեջ։ Օրինակ է հայտնի Կոլմոգորով-Առնոլդ-Մոզերի տեսությունը։ Այս տեսության կենտրոնական խնդիրը տորուսի վրա քվազեպարբերական կամ պայմանականորեն պարբերական շարժման պահպանման հարցն է (ԿԱՄ թեորեմ)։ Այս թեորեմը հզոր խթան է տվել ոչ գծային տատանումների և ալիքների ժամանակակից տեսության զարգացմանը։ Մասնավորապես, պարզ դարձավ, որ ռեզոնանսը կարող է չառաջանալ, թեև սեփական արժեքները համընկնում են կամ մոտ են։ Ընդհակառակը, ռեզոնանսը կարող է հայտնվել մի համակարգում, որտեղ ոչ մի սեփական արժեքներ չեն համընկնում, այլ բավարարում են միայն որոշակի ռեզոնանսային հարաբերություններ կամ փուլային համընկնման պայմաններ:

  Պարզ բառերով

  Ռեզոնանսը այլ կերպ ասած.

  • նահանջ;
  • վերանայում;
  • պատասխան (օրինակ, գործողությունների կամ բառերի).
  • ռեակցիա (օրինակ, որոշակի գործողությունների).
  • արձագանք;
  • միաձայն.
  Ռեզոնանսն այն է, երբ.
  • like արձագանքում է like-ին;
  • նույն հաճախականությամբ ազդանշանները ավելացվում և ուժեղացվում են.
  • երկու հաճախականություններ համընկնում են (օրինակ, ներքին և արտաքին), ավելի ճիշտ, մի պահի երկու ալիքի գագաթների համընկնումից ստացվում է մեկ մեծ ալիք.
  • տատանումների ամպլիտուդները ավելանում և ուժեղանում են (որը երբեմն հանգեցնում է սարսափելի հետևանքների):
  Ռեզոնանսը հետևյալն է.
  • երկու անկախ օբյեկտների ալիքների համընկնող թրթռումներ.
  • ցանկացած մարմնում թրթռում, երբ նրա բնական հաճախականությունը համընկնում է արտաքին ազդեցության հաճախականության հետ.
  • ալիքի ամպլիտուդի կտրուկ աճի ազդեցությունը, երբ երկու ալիքների հաճախականությունները կամ արտաքին ազդեցության հաճախականությունը համընկնում են մարմնի բնական հաճախականության հետ.
  • թրթռման ամպլիտուդի կտրուկ աճ (ռեզոնանսի առաջացման հաճախականությունը որոշվում է օգտագործվող տարրերի չափով);
  • համակարգի հարկադիր տատանումների ամպլիտուդի կտրուկ աճի երևույթը, երբ արտաքին ազդեցության հաճախականությունը համընկնում է համակարգի տատանումների բնական հաճախականության հետ։
  Օրինակներ.
  • Երգում է երգչախմբում։ Եթե ​​ձեռքի տակ չունեք երգչախումբ, կարող եք ինքներդ երգել ինչ-որ մեկի հետ:
  • Դա նման է ճոճանակին... ժամանակին հրել ու վեր բարձրացել:
  • Ռեզոնանսի օգնությամբ դուք կարող եք, օրինակ, ուժեղացնել ձայնը կամ նույնիսկ ոչնչացնել օբյեկտը: Զինվորների խումբը քայլ առ քայլ քայլեց կամրջի երկայնքով՝ հստակ նշելով իրենց քայլը, և կամուրջը փլուզվեց, քանի որ զինվորները համընկնում էին կամրջի թրթռումների հաճախականության և արտաքինի՝ մարտական ​​քայլի հաճախականության մեջ։ Թեև եթե նրանք քայլով չքայլեին (և ոչ նման քայլի միջակայքով), ապա կամրջին ոչինչ չէր պատահի։
  • Մեկ այլ օրինակ, եթե դուք զբաղվում եք երաժշտությամբ, պետք է պարզ լինի ձեզ համար: Դուք տեսե՞լ եք դաշնամուրի կամ ռոյալի շրջանակ։ Կան լարերի մի փունջ՝ լարված տարբեր բարձրությունների վրա: Եթե ​​սեղմեք ոտնակը (և այդպիսով չխանգարեք լարերի ձայնին) և բավականաչափ բարձր ձայնով ինչ-որ բան երգեք/զանգահարեք լարերի վրա, կամ պարզապես որոշ ձայներ կհնչեցնեք, ապա որոշ լարեր նույնպես կհնչեն, որոշները ավելի բարձր, որոշները ավելի հանգիստ. ավելի բարձր լարային թրթռման հաճախականությունը մոտ է ձայնի հաճախականությանը (բարձրությունը), այնքան ավելի լավ կզգա այն: Դե, նրա բազմաթիվ ներդաշնակությունները կրկնապատկվում են, եռապատկվում և այլ բազմակի հաճախականություններ:
  • Եթե ​​երկու կիթառ դնեք իրար կողքի և պոկում դրանցից մեկի առաջին լարը, ապա երկրորդ կիթառի առաջին լարը նույնպես կսկսի թրթռալ: Այս սկզբունքը կոչվում է սիմպաթիկ կամ ներդաշնակ ռեզոնանս։ Նմանատիպ ակուստիկ երևույթը վերաբերում է մարդու ձայնին. եթե մենք խոսում ենք մեր մտքով, ապա զրուցակցի միտքը ռեզոնանս է ունենում. եթե մենք խոսում ենք մեր սրտով, ապա պատասխանում է մեկ այլ մարդու սիրտը:
  • «Տրամադրության ռեզոնանս», օրինակ՝ «վարակիչ ծիծաղ»... Մենք կարդում ենք լավ պոեզիա և ընկնում բանաստեղծի տրամադրության ազդեցության տակ, լսում ենք երաժշտություն և մեր տրամադրությունը փոխվում է դրան համապատասխան։ Մենք չենք ուզում կարդալ կամ երաժշտություն լսել. մենք զզվելի տրամադրություն ունենք, գնում ենք լավ ընկերների ընկերություն և գրեթե անմիջապես, ընկերական ժպիտներ տեսնելուն պես մեր տրամադրությունը լավանում է, իսկ մի փոքր ուշ՝ առանց. նկատելով, թե ինչպես, մենք արդեն ծիծաղում ենք ինչ-որ մեկի խելքի վրա:
  • Որոշ երգեր այնպիսի ներդաշնակ ու ամբողջական պատկեր են կազմում, որ հնարավոր չէ չարձագանքել այդ «ուժին»։
  • «Հասարակական ռեզոնանսը» հասարակության մանիպուլյացիայի գործիք է, որն իրականում նախիրային բնազդ է, որը որոշակի ամպլիտուդով վերածվում է կործանարար զանգվածային փսիխոզի։

  Բոլորովին ծանոթ պատկեր՝ համերգասրահ, վիրտուոզ ջութակահար բեմում, դահլիճը լցված է բազմաթիվ երաժշտասերներով, որոնք լսում են դյութիչ հնչյունները։ Չդիպչելով կատարողի հմտությանը, այն ամենը, ինչ տեղի է ունենում, հնարավոր է դառնում ակուստիկ ռեզոնանսի ազդեցության շնորհիվ: Այսպիսով, ռեզոնանս.

  Երբ դուք նշում եք այս տերմինը, անմիջապես մտածում եք երթային զինվորների խմբի մասին հին պատմության մասին: Զինվորները, բարձրանալով այն, շարունակեցին քայլել քայլ առ քայլ։ Արդյունքում կամուրջը փլուզվեց:

  Կամ ամենատարածված նկարը `երեխա ռիթմով: Եվ ինչ-որ մեկը մոտակայքում, պտտելով դրանք: Ճիշտ պահին կիրառվող աննշան ջանքերը թույլ են տալիս հասնել թրթռումների մեծ ամպլիտուդի և երեխային մեծ հաճույք պատճառել:

  Չխորանալով տեղի ունեցող երևույթի մաթեմատիկական նկարագրության մեջ՝ փորձենք որակապես հասկանալ, թե ինչ է ռեզոնանսը: Ֆիզիկայի դասագրքում այս էֆեկտը սահմանվում է որպես համակարգի տատանումների ամպլիտուդի ավելացում, երբ արտաքին ազդեցության հաճախականությունը և բնական հաճախականությունը համընկնում են: Մի փոքր պարզաբանում. Տատանումների հաճախականությունը վայրկյանում տատանումների քանակն է:

  Այո, դա ամբողջովին պարզ չէ, բառերը կարծես թե բոլորը ծանոթ են՝ ռեզոնանս, ֆիզիկա, հաճախականություն: Ի՞նչ է սա նշանակում:

  Հասկանալու համար, եկեք հիշենք ևս մեկ օրինակ՝ երկու հենարանների միջև (թող դրանք լինեն հոսքի երկու ափ) կա երկար, լայն տախտակ; այն մի փոքր ճոճվում է, տատանվում է, բայց հուսալի տեսք ունի: Առվակի վրայով անցնելը պարզ է թվում, պարզապես կանգնեք տախտակի վրա և քայլեք: Բայց այստեղ է խնդիրը. Շարժման որոշակի արագության կամ այլ կերպ ասած՝ քայլերի հաճախականության դեպքում տախտակը սկսում է ուժեղ օրորվել՝ սպառնալով ցած նետել քայլողին։ Այս դեպքում ռեզոնանսային պայմանները կրկին պահպանվում են. տախտակի թրթռման հաճախականությունը ինքնին համընկնում է հետիոտնի քայլերի հաճախականության հետ: Արդյունքում, թրթռումների ամպլիտուդը զգալիորեն մեծանում է, և ջրի անսպասելի ընթացակարգերը կարող են առաջանալ նման աճից:

  Այս երեւույթը չափազանց տարածված է տարբեր ոլորտներում։ Էլեկտրոնիկայի, բժշկության, երաժշտության մեջ, որտեղից սկսվեց ռեզոնանսային էֆեկտի նկարագրությունը։ Այս երեւույթը հաճախ օգտակար է, որը թույլ է տալիս, օրինակ, ուժեղացնել թույլ ազդանշանը: Ջութակի լարի ձայնը ուժեղանում է նրա մարմնով, որը հանդես է գալիս որպես ռեզոնատոր, այսինքն. ուժեղացուցիչ, հատուկ հաճախականությամբ: Իսկ ջութակի ձայնն ինքնին ուժեղանում է սենյակի լավ ակուստիկայի շնորհիվ։

  Ռեզոնանսի մի փոքր այլ կիրառություն ռադիոկայանի ազդանշանի ուժեղացումն է: Կրկին ամեն ինչ պարզ է: Ռադիոալիքները ազդանշանը տանում են դեպի ալեհավաք, այնտեղից այն մտնում է հատուկ մուտքային միացում, որի պարամետրերը փոխելով կարող եք ուժեղացնել ցանկալի հաճախականության ազդանշանը։ Սա այն է, ինչ մենք անում ենք, երբ մենք պտտում ենք ընդունիչի կարգավորիչ կոճակը՝ փնտրելով մեզ անհրաժեշտ ռադիոկայանը: Այս ուժեղացման արդյունքում ընտրված ռադիոկայանի ազդանշանը դառնում է ավելի ուժեղ և հաջողությամբ ընկալվում ստացողի կողմից:

  Բերված օրինակներից պարզ է դառնում այն ​​հարցի պատասխանը, թե ինչ է ռեզոնանսը։ Սա բուն համակարգի հնարավորությունների և արտաքին ազդեցությունների համաժամացման շնորհիվ ձեռք բերված ջանքերի ընդհանուր աճ է: Որպես վերջնական օրինակ՝ մեքենայով ցեխից դուրս գալու փորձ՝ «ճոճվող» մեթոդով։ Վարորդը սկսում է մեքենան հերթափոխով շարժել առաջ և հետ: Հետ, ապա արագացում առաջ, եթե անհաջող, նորից արագացում, բայց հետ և նորից առաջ: Այս մոտեցմամբ շարժիչի հզորությունը զուգորդվում է շարժման իներցիայով և շատ դեպքերում թույլ է տալիս հաղթահարել դժվարին տեղը:

  Անգամ բերված օրինակների համեստ թիվը բավական է հասկանալու համար, թե ռեզոնանսի ֆենոմենը որքան լայնորեն է կիրառվում տեխնիկայում և առօրյա կյանքում։

  Ներկայացված նյութը պատասխանում է այն հարցին, թե ինչ է ռեզոնանսը։ Դիտարկվում են ռեզոնանսային երևույթների դրսևորումների օրինակներ տեխնիկայի և մշակույթի տարբեր ոլորտներում: