Что такое Резонанс

Резонанс (от лат. "resono" – "откликаюсь") — это явление, при котором внешняя сила (вибрирующая система) заставляет другую систему, находящуюся рядом, вибрировать с большей амплитудой при определённой частоте.

Примеры резонанса в физике:

  • когда рота солдат проходит по мосту строевым шагом, то мост начинает колебаться в ритм их шага, он может не выдержать этой амплитуды и обвалиться;
  • явление, когда звук колёс поезда, который проезжает мимо церкви, отдаётся под её куполом;
  • вы можете посмотреть, как действует звуковой резонанс, на этом видео от канала GalileoRU:

Часто используется в переносном смысле, когда что-то провоцирует яркую общественную реакцию.

Общественный резонанс — это яркий ответ общества, реакция многих на социальное или политическое явление (информацию, происшествие). Может быть искусственно спровоцировано средствами массовой информации, когда происходит замалчивание значимых фактов или какая-либо другая манипуляция информацией.

Резонансный, резонансная или резонансное — то, что вызывает резонанс, усиливает его или характерно ему.

Примеры употребления слова "резонанс":

  • автор преподносит нам не музыку, а эмоциональный резонанс наблюдателя (как синоним слова "отклик");
  • теперь историкам известно, что в раннее Новое время родство имело политический и социальный резонанс (как синоним слова "отклик");

Резонанс Шумана

Вспышки молнии на поверхности Земли создают электромагнитные волны, которые вращаются вокруг планеты (между поверхностью и высотой около 100км). Резонанс Шумана — явление, при котором волны, имеющие правильную длину, объединяются и становятся сильнее, таким образом создаётся своеобразное "повторяющееся атмосферное сердцебиение".

Эти резонансы были впервые точно замерены в начале 1960-х. С тех пор было обнаружено, что их вариации соответствуют многим явлениям, связанным с нашей планетой:

  • изменениям времён года;
  • солнечной активности;
  • активности в магнитной среде Земли; и др.

Резонанс Шумана используется для анализа: погоды, электрического окружения Земли, определения типов атомов и молекул в атмосфере Земли, и мн. др.

Формула резонанса

формула резонансной частоты резонанс формула V0 = 1/ (2п*√LC)
LC – это собственная частота контура.

Эта формула вытекает из формулы Томсона T = 2π √LC, которая связывает:

  • Т – период собственных колебаний в контуре;
  • L – индуктивность;
  • С – ёмкость контура.

Например:

Приведена электрическая схема. Индуктивность имеет 50 мГн и ёмкость 5 мкФ. Определите резонансную частоту этого колебательного контура.

Решение:

L = 50 мГн = 50×10^(−3) Гн
C = 5 мкФ = 5×10^(−6) Ф

Формула:

v0=1/(2π√LC)

Следовательно:

v0 = 1 / (2π√(50×10^(−3) * 5×10^(−6)))

v0=1 / (2π×5×10^(−4))

v0 = 318,47 Гц

Механический резонанс

Любая механическая система имеет свои колебания. Механический резонанс — это тенденция механической системы реагировать с большей амплитудой; происходит, когда частота колебаний одной системы совпадает с колебаниями другой системы (её обычной частотой).

Это своеобразная чувствительность к определённой частоте вибраций, которая свойственна всем механическим структурам (например: насосы, турбины и др.).

Резонанс приводит к очень высоким уровням вибрации при эксплуатации машины — небольшие вибрации усиливаются из-за механического резонанса.

Электрический резонанс

Происходит в цепи переменного тока, когда два противоположных, но равных реактивных сопротивления компенсируют друг друга. Т.е.:

XL = XC

Точка пересечения двух кривых на графике (кривых реактивного сопротивления) и есть тот момент, когда это происходит.

Узнайте также про Закон сохранения энергии и Число Рейнольдса.