Πέμπτη, 11 Σεπτεμβρίου 2008

Φαινόμενα Συντονισμού

Ξέρουμε από το σχολικό μας βιβλίο ότι, οι ταλαντώσεις που πραγματοποιούνται όταν το ταλαντευόμενο σύστημα διεγερθεί μία μόνο φορά και στη συνέχεια αφεθεί ελεύθερο ονομάζονται ελεύθερες ταλαντώ­σεις. Η συχνότητα των ελεύθερων ταλαντώσεων καθορίζεται, όπως είδαμε, από τα χα­ρακτηριστικά του ταλαντευόμενου συστήματος και, αν η ταλάντωση είναι αμείωτη, την ονομάζουμε ιδιοσυχνότητα.
Αν μια ταλάντωση πραγματοποιείται με την επίδραση μιας περιοδικής εξωτερι­κής δύναμης έτσι ώστε, παρόλο που υπάρχουν αποσβέσεις, να διατηρεί σταθερό πλάτος τη χαρακτηρίζουμε εξαναγκασμένη.
Το πλάτος μιας εξαναγκασμένης ταλάντωσης είναι διαφορετικό για κάθε διαφορετική τιμή της συχνότητας του διεγέρτη.
Αν η συχνότητα της εξωτερικής αυτής δύναμης πλησιάζει την ιδιοσυχνότητα τότε το πλάτος του ταλαντούμενου συστήματος μεγαλώνει. Όταν η συχνότητα του διεγέρτη γίνει ίση με την ιδιοσυχνότητα τότε έχουμε μέγιστο πλάτος. (Στην πραγματικότητα αυτό ισχύει μόνο όταν b=0 ή αν η σταθερά b είναι πολύ μικρή. Αν η σταθερά b δεν είναι ούτε πολύ μικρή, αλλά ούτε πολύ μεγάλη ώστε να μην εμφανίζεται το φαινόμενο του συντονισμού, τότε το πλάτος γίνεται μέγιστο για μια συχνότητα που είναι λίγο μικρότερη από την fo.)
Η κατάσταση στην οποία η συχνότητα του διεγέρτη έχει τέτοια τιμή ώστε να προκαλείται ταλάντωση με μέγιστο πλάτος ονομάζεται συντονισμός.
Παρακολουθήστε δυο φαινόμενα συντονισμού:
Πως σπάει ένα ποτήρι όταν αλλάζω τη συχνότητα



Και η καταστροφή της Tacoma Narrows

Μπορείτε να δείτε και άλλα βίντεο στο youtube πληκτρολογώντας Tacoma Bridge. Κάποια στιγμή θα προσθέσω και τις θεωρίες για το πως έπεσε η γέφυρα Tacoma.

Δεν υπάρχουν σχόλια: