Rezonance

REZONANCE • když se frekvence nutící síly přiblíží vlastní frekvenci oscilátoru velmi se zvětší amplituda kmitů • maximum je tím ostřejší, čím méně se tlumí vlastní kmity. • Graf závislosti amplitudy nucených kmitů na frekvenci nutících kmitů je rezonanční křivka. • umožňuje rezonanční zesílení kmitů - malou, periodicky působící silou lze v oscilátoru vzbudit kmitání o značné amplitudě výchylky, pokud je perioda vnějšího působení shodná s periodou vlastního kmitání oscilátoru. • Rezonance je využita např. u hudebních nástrojů • Rezonance elektromagnetického oscilátoru – komunikační technika (např. je součástí rozhlasového přijímače – zesílení přijatého signálu)

Příklady rezonance Houpačka - Pravděpodobně se nezdvihne houpačka do velké výše a pustí. Je to dost těžké. Stačí zlehka strkat do houpačky v rytmu jejích kmitů a po chvíli se silně rozhoupá sama. Podobně se pracuje, pokud se např. chce přetlačit auto přes práh garáže a přitom není síla na to, aby se auto zatlačilo najednou. Stejně je to u hodinového stroje s kyvadlem: to se také musí ručně rozkývat a stroj pak už jen dodává impulzy k udržení kyvů.

Škodlivá Rezonance Přesně tímto způsobem se rozdrnčí tabulka skla v okně nebo šálky a skleničky v nábytku. Proč? Příčinou je rezonance: kmity od tramvaje nebo automobilu se půdou - základy, stěnami a podlahou dostanou až do oken nebo nábytku a rozkmitaly vše, co má stejné vlastní kmity stejné jako kmity z ulice.

Škodlivá Rezonance Tato “škodlivou” rezonance se technice projevuje při otáčkách hřídele Když se dostane při určitých otáčkách do rezonance např. hřídel turbíny v elektrárně, rozkmital by se a zničil. Takovéto otáčky se nazývají kritické. Při roztáčení musí turbína tyto otáčky rychle překonat a pracovat při otáčkách vyšších (nadkritických). Při praní se pohybuje pračka po koupelně nebo prádelně. Také se dostane do rezonance. Tady ale se otáčky měnit nemohou nebo se je nechce měnit. Stačí pračku pevně vypodložit, tím se změní frekvenci jejich vlastních kmitů a vše je v pořádku. Mechanické kmity u zdiva se projevují prasklinami

Rezonanční zesílení U hudebních nástrojů se chvění struny přenáší na tělo nástroje a dochází k rezonančnímu zesílení zvuku struny. Jazýčkový kmitočtoměr (jeden z měřících přístrojů) je tvořen řadou jazýčků s odlišnými rezonančními frekvencemi; jazýček, který se rozkmitá s maximální amplitudou určuje napětí v síti, frekvenci. Elektrické ladičky hudebních nástrojů využívají také rezonanci k určení frekvence zahrané struny.

Rezonanční zesílení Toto rezonanční zesílení může být tak velké, že může dojít i k destrukci materiálu, který rezonuje. Když přechází skupina osob po lávce přes řeku vojenským pochodem, vlivem pravidelného dopadání nohou na lávku se lávka rozvibruje. Amplituda vibrací dosáhne takové hodnoty, že síly působící mezi jednotlivými částmi lávky nejsou schopné vibrující části udržet a dojde k destrukci.