Wysłany: Nie 21 Maj, 2006 03:41 Rezonans akustyczny
Zjawiskiem bardzo ważnym w całej nauce o falach jest rezonans. Polega on na tym, że jeśli mamy dwa układy (instrumenty, elementy instrumentów), które mogą drgać, to jeśli istnieje między nimi połączenie umożliwiające propagację (czyli po prostu rozchodzenie się) fali dźwiękowej, to drgania jednego elementu będą przekazywane innemu elementowi. O właściwym rezonansie mówimy jednak dopiero wtedy, gdy owo przekazywanie energii akustycznej osiąga największą efektywność.
Przykład - rezonans strun gitarowych
Jeżeli dysponujemy prawidłowo nastrojoną gitarą, to pokazanie zjawiska rezonansu akustycznego jest bardzo łatwe. Wystarczy przycisnąć 6-tą strunę (najgrubszą) na piątym progu i pobudzić ją do drgań.
Bez trudu daje się zauważyć, że do drgań pobudzi się także struna 5-ta (oczywiście, jeśli nic nie blokuje jej drgań).
Ciekawe w zjawisku rezonansu jest to, że tylko ta jedna struna jest pobudzana w tym przypadku (pozostałe 4 struny gitary nie drgają). Jeśli chcemy za pomocą drgań 6-tej struny pobudzić do drgań strunę 4-tą, to należałoby 6-tą strunę przycisnąć na progu 9-tym.
Wyjaśnienie zjawiska rezonansu akustycznego
Zjawisko rezonansu zachodzi wtedy gdy częstotliwości drgań są do siebie dopasowane. Przy prawidłowo nastrojonej gitarze struna 6-ta przyciśnięta na 5-tym progu ma taką samą częstotliwość drgań tonu podstawowego (najważniejszego w tym przypadku), jak nie przyciśnięta struna 5-ta. Dlatego zachodzi przekazanie energii drgań od jednej struny do drugiej.
Gdy częstotliwości nie są do siebie dopasowane (jak to jest w przypadku pozostałych strun), to przekazywanie energii zachodzi znacznie słabiej (najczęściej tak słabo, że jest niezauważalne).
Warunek rezonansu
Możemy tu sformułować więc warunek przy którym zachodzi rezonans – czyli maksymalne przekazywanie energii drgań od elementu wymuszającego drgania, do elementu pobudzanego do drgań.
Czy owo dopasowanie musi być idealne?
- Niekoniecznie. Drobne niedopasowania tych częstotliwości nie niszczą całkowicie rezonansu. Jednak zasada ogólna jest taka, że im bliższe sobie są owe częstotliwości, tym skuteczniej przekazywana jest energia drgań.
Wiek: 31 Dołączył: 23 Maj 2006 Posty: 12 Skąd: Kraków
Wysłany: Wto 23 Maj, 2006 23:34
"Zjawisko rezonansu zachodzi wtedy gdy częstotliwości drgań są do siebie dopasowane."
...a ja napisał bym tak:
Zjawisko rezonansu zachodzi wtedy gdy częstotliwości DRGAŃ WŁASNYCH obu drgających ciał są takie same.
...no a dalej należy wspomnieć co nieco o tłumienu oscylacji rezonansowych i układach drgających z tłumieniem i bez tłumienia, czyli generalnie jaka jest amplituda drgań rezonansowych, a jaka powinna być.
Wiek: 31 Dołączył: 23 Maj 2006 Posty: 12 Skąd: Kraków
Wysłany: Wto 23 Maj, 2006 23:48
Przepraszam za dwa posty pod rząd, ale coś mi się przypomniało:
"Czy owo dopasowanie musi być idealne?
- Niekoniecznie. Drobne niedopasowania tych częstotliwości nie niszczą całkowicie rezonansu."
Niestety "niszczą".Natura tego zjawiska jest jednoznaczna. Częstotliwość rezonansowa jest ściśle określona. Jeśli częstotliwość drgań różni się (nawet nieznacznie), to można powiedzieć, że znajdujemy sie "w pobliżu rezonansu", rezonans jednak NIE ZACHODZI.
W rzeczywistych układach drgających (zwłaszcza w akustyce), gdzie występuje tłumienie w istocie można powiedzieć, że zachodzi "prawie-rezonans", ale określenie takie z fizycznego punktu widzenia ciężko porównać z rezonansem.
Drobne niedopasowania tych częstotliwości nie niszczą całkowicie rezonansu.
Mam pytanie, jakie 'niedopasowania' są dopuszczalne w zjawisku rezonansu, załóżmy, że mamy szklankę , która drga z f=800Hz, z jaką dokładnością należy wyemitować dźwięk, żeby rezonans zaszedł? tzn 0.1Hz, 1Hz, 5Hz?
Nie możesz pisać nowych tematów Nie możesz odpowiadać w tematach Nie możesz zmieniać swoich postów Nie możesz usuwać swoich postów Możesz głosować w ankietach Nie możesz załączać plików na tym forum Nie możesz ściągać załączników na tym forum