რეზონანსი ბუნებრივი სიხშირის წინააღმდეგ
რეზონანსი და ბუნებრივი სიხშირე არის ორი ძალიან მნიშვნელოვანი თემა, რომელიც განიხილება თემის ტალღებისა და ვიბრაციების ქვეშ. ის ასევე მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ისეთ სფეროებში, როგორიცაა მიკროსქემის თეორია, კატასტროფების მართვა, ინჟინერია და სიცოცხლის მეცნიერებებიც კი. ეს სტატია შეეცდება განიხილოს ეს ორი ფენომენი, მათი მნიშვნელობა, მსგავსება და ბოლოს მათი განსხვავებები.
ბუნებრივი სიხშირე
ყველა სისტემას აქვს თვისება, რომელსაც ეწოდება ბუნებრივი სიხშირე. ძალიან მნიშვნელოვანია სისტემის ბუნებრივი სიხშირე; ეს არის სიხშირე, რომელსაც სისტემა მიჰყვება, თუ სისტემა უზრუნველყოფილია მცირე რხევით.ისეთ მოვლენებს, როგორიცაა მიწისძვრები და ქარები, შეუძლიათ გაანადგურონ ობიექტები ისეთივე ბუნებრივი სიხშირით, როგორიც თავად მოვლენაა. ძალზე მნიშვნელოვანია სისტემის ბუნებრივი სიხშირის გაგება და გაზომვა, რათა დავიცვათ იგი ასეთი სტიქიური უბედურებისგან. ბუნებრივი სიხშირე პირდაპირ კავშირშია რეზონანსთან. მოგვიანებით იქნება ახსნილი. სისტემებს, როგორიცაა შენობები, ელექტრონული და ელექტრული სქემები, ოპტიკური სისტემები, ხმის სისტემები და ბიოლოგიური სისტემებიც კი, აქვთ ბუნებრივი სიხშირე. ისინი შეიძლება იყოს წინაღობის, რხევის ან სუპერპოზიციის სახით, რაც დამოკიდებულია სისტემაზე.
რეზონანსი
როდესაც სისტემას (მაგ.: ქანქარას) მიეცემა მცირე რხევა, ის დაიწყებს რხევას. სიხშირე, რომლითაც ის მოძრაობს, არის სისტემის ბუნებრივი სიხშირე. ახლა წარმოიდგინეთ სისტემაზე გამოყენებული პერიოდული გარე ძალა. ამ გარე ძალის სიხშირე სულაც არ არის სისტემის ბუნებრივი სიხშირის მსგავსი. ეს ძალა შეეცდება სისტემის რხევას ძალის სიხშირემდე.ეს ქმნის არათანაბარ ნიმუშს. გარე ძალის გარკვეული ენერგია შეიწოვება სისტემაში. ახლა განვიხილოთ შემთხვევა, როდესაც სიხშირეები იგივეა. ამ შემთხვევაში, ქანქარა თავისუფლად მოძრაობს გარე ძალისგან შთანთქმული მაქსიმალური ენერგიით. ამას რეზონანსი ჰქვია. ამ შემთხვევაში, მაშინაც კი, თუ ქანქარა და ძალა არ იყვნენ ერთსა და იმავე ფაზაში, ქანქარა საბოლოოდ მოერგებოდა ძალის ფაზას. ეს არის იძულებითი რხევა. ვინაიდან ქანქარა შთანთქავს ენერგიის უდიდეს რაოდენობას რეზონანსის დროს, ქანქარის ამპლიტუდა არის მაქსიმალური რეზონანსის დროს. ეს არის მიწისძვრების და ქარიშხლების საშიშროება. დავუშვათ, რომ შენობის ბუნებრივი სიხშირე იგივეა, რაც მიწისძვრისას, შენობა იმოძრავებს უმაღლესი ამპლიტუდით, საბოლოოდ დაინგრევა. ასევე არის რეზონანსული მდგომარეობა LCR სქემებში. ნებისმიერი LCR კომბინაციის წინაღობა დამოკიდებულია ალტერნატიული დენის სიხშირეზე. რეზონანსი ხდება მინიმალურ წინაღობაზე. მინიმალური სიხშირის შესაბამისი სიხშირე არის რეზონანსული სიხშირე.უმაღლეს წინაღობაზე ამბობენ, რომ სისტემა ანტირეზონანსულია. ეს რეზონანსი და ანტირეზონანსი ფართოდ გამოიყენება ტიუნინგის სქემებში და ფილტრის სქემებში, შესაბამისად.
რა განსხვავებაა რეზონანსსა და ბუნებრივ სიხშირეს შორის?
• ბუნებრივი სიხშირე სისტემის თვისებაა.
• რეზონანსი არის მოვლენა, რომელიც ხდება მაშინ, როდესაც სისტემა უზრუნველყოფილია გარე პერიოდული ძალით, რომელსაც აქვს ბუნებრივი სიხშირე.
• ბუნებრივი სიხშირის გამოთვლა შესაძლებელია სისტემისთვის.
• მიწოდებული ძალის ამპლიტუდა განსაზღვრავს რეზონანსის ამპლიტუდას.
