Resonansie - Fisika - 2020
Dit is die verskynsel wat plaasvind wanneer 'n fisiese stelsel energie ontvang deur frekwensie-opwindings gelykstaande aan een van sy natuurlike vibrasies. Dus begin die fisiese stelsel vibreer met toenemende amplitudes.
Elke fisiese vibrerende stelsel het een of meer natuurlike frekwensies, dit is kenmerkend van die stelsel, meer presies hoe dit gebou word. Byvoorbeeld, 'n slinger word van balans af gedruk, snare op 'n kitaar of 'n voetbrug oor 'n besige snelweg.
Al hierdie stelsels het hul kenmerkende natuurlike frekwensie. Wanneer daar periodieke opgewondenheid oor die stelsel voorkom, soos wanneer die wind gedurig oor 'n brug waai, ontstaan ​​'n golfoorvleuelende verskynsel wat die energie van die stelsel verander en die amplitude daarvan verander.
Soos ons vroeër bestudeer het, sal die energie van die stelsel verhoog word as die natuurlike ossillerende frekwensie van die stelsel en die konstante opgewondenheid daaroor op dieselfde frekwensie is, en dit sal laat styg met toenemende amplitudes.
'N Baie bekende geval van hierdie verskynsel was die verbreking van die Tacoma Narrows Bridge in die Verenigde State op 7 November 1940. Op 'n stadium het die wind net so gereeld begin waai soos die natuurlike ossillasie van die brug, wat veroorsaak het dat dit begin opgaan. die amplitude van sy vibrasies totdat die struktuur nie meer kon verdra nie, wat veroorsaak dat die struktuur verbrokkel.
Die geval van die Tacoma Narrows Bridge kan as 'n menslike mislukking beskou word, aangesien die wind wat op 7 November 1940 gewaai het, 'n frekwensie gehad het wat kenmerkend was vir die gebied waar die brug gebou is, sodat die ingenieurs wat verantwoordelik was vir die konstruksie daarvan, nie die eienskappe kon ontleed nie. van die streek. Om hierdie rede word 'n diepgaande ontleding gedoen van alle moontlike funksies wat 'n verandering in die bou van 'n gebou kan vereis.
Stel jou voor dat dit 'n hangbrug is en dat die natuurlike ossillasiefrekwensie gegee word deur:
Wanneer dit gereeld opgewonde is deur 'n frekwensie wind:
Die amplitude van die ossillasie van die brug word gegee deur die superposisie van die twee golwe:
As die brug nie 'n weerstand het wat die bewegingsreeks ondersteun nie, sal dit beskadig word en kan dit selfs vernietig word soos die Tacoma Narrows-brug.