Явление механического резонанса

Явление
механического
резонанса
Нас в жизни окружают колебания и вибрация. Одно из интересных свойств колебаний это
резонанс. Резонанс — явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний,
которое наступает при совпадении частоты собственных колебаний с частотой колебаний
вынуждающей силы. Увеличение амплитуды — это лишь следствие резонанса, а причина —
совпадение внешней (возбуждающей) частоты с некоторой другой частотой.
Проявление механического резонанса во основном несёт отрицательные последствия. И по этому
при конструирование и эксплуатации машин и механизмов нужно учитывать это явление.
Например на определённых скоростях скребкового конвейера возникает резонанс приводящий к
разрыву цепей, или рабочая частота вращающейся турбины не должна совпадать с собственной
частотой турбины иначе возникнет резонанс что приведёт к разрушению. Но можно использовать
резонанс на пользу. Вибро транспортировка для снижения потребляемой мощности, частоту
колебаний, создаваемых вибро возбудителем. Обычно выбирают близкой к частоте собственных
колебаний лотка с грузом .
Некоторые летчики-испытатели с ужасом сообщали, что при полёте их самолёт вдруг начинало
сильно трясти, и через несколько минут самолёт буквально рассыпался в воздухе.
А иногда мы даже не замечаем резонанс, это может быть раскачка качели, дребезжание стекал
при проезди грузовой машины или же раскачка мостов. Резонаторы имеются и в голосовом
аппарате человека. Источники звука в голосовом аппарате — голосовые связки. Они приходят в
колебание благодаря продуванию воздуха из лёгких и возбуждают звук, основной тон которого
зависит от их натяжения.
Поразительно, какие массивные тела можно раскачивать совершено незначительными телами!
Резонанс встречается в механике, электричестве, оптике и акустике.
Электрический резонанс- Это процесс когда частота колебаний внешней сети совпадает с частотой
собственных колебаний контура
Оптический резонанс- это явление взаимодействия атомов с двумя энергетическими уровнями с
мощным когерентным квазимонохроматическим импульсным лазерным излучением с частотой
перехода между этими уровнями
Акустический резонанс- это эффект резкого возрастания амплитуды звукового сигнала, при
возбуждающего сигнала к собственной частоте.
Моя модель о механическом резонансе. Я подвесила три маятника, два из трех маятников
одинаковой длинны. Если привести в колебательные движения один из одинаковых маятников ,
то он создаст вынужденные колебания. Вынужденные колебания предадутся по нитке которая
связывает все три маятника. Но вынужденные колебание передадутся только тому маятнику
который имеет одинаковою длину с первым маятником.
При этом амплитуда первого маятника уменьшиться, а амплитуда второго увеличится. Таким
образом идёт перекачка энергии от одного маятника другому. Третий маятник не раскачивается
так как его собственная частота колебаний не совпадает с частотой колебаний двух других
маятником. Если же мы приведём в колебательные движения третий маятник и он создаст
вынужденные колебания на нитку, то вынужденные колебания не передадутся ни одному
маятнику.
Моя модель послужит хорошим пособием для изучения данной темы в 8-9 классах. Надеюсь эта
тема заинтересует не только меня, но и остальных ребят тоже. Ведь это интересно!
Видео модели в действии можно найти на YouTube-Петрова Анастасия «Явление механического
резонанса». https://youtu.be/5spYjnWxRjU