آزمایش با تشدید

سلام

تشدید یا رزونانس (Resonance) عامل بسیاری از اتفاقات اطراف ماست . بسیاری از صداهایی که در اطراف می شنویم از طریق پدیده تشدید به وجود می آید . اگر تا کنون شکستن شیشه یا لیوان به وسیله صدا را دیده باشید و یا لرزیدن زمین توسط عبور وسایل نقلیه سنگین را حس کرده باشید شاید علت این پدیده ها برایتان سوال شده باشد پس برای دانستن علت این اتفاقات در ادامه با ریسمان همراه باشید .

تخریب جاده و زمین توسط زلزله

تخریب جاده و زمین توسط زلزله

هر نوسانی را می توان با عاملی به اسم بسامد یا فرکانس (Frequency) تعریف کرد . فرکانس یا بسامد هر نوسانگری به تعداد نوسان هایی گفته می شود که در یک ثانیه توسط آن نوسانگر انجام می شود .

علاوه بر این اجسام به دلیل ساختار درونیشان یک بسامد مشخص دارند که خاص همان جسم و از خصوصیات ذاتی آن است که تحت آن بسامد بهتر نوسان می کنند . این بسامد داخلی را ساختار اتمی جسم مشخص می کند .

حال هر زمان که بسامد داخلی جسم با بسامد نوسان جسم یکی شود ، پدیده تشدید اتفاق می افتد ؛ یعنی دامنه نوسان شروع به افزایش تا حد بیشینه می کند . این تشدید گاهی به سود و گاهی به ضرر ماست . گاهی از آن استفاده می کنیم و گاهی باید با آن مبارزه کنیم .

همانطور که در تصویر بالا هم مشاهده می کنید یکی از موارد تشدید ، زلزله است . زلزله ها را می توان یکی از موارد تشدید به شمار آورد که انسان به شدت با آن در مبارزه است . مهندسان همواره در تلاش هستند تا ساختمان های مقاوم تری در مقابل زلزله درست کنند تا جان انسان های بیشتری را در مقابل قدرت نمایی طبیعت حفظ کنند .

البته هنگام تاپ خوردن خیلی ها دوست دارند که تاپ بیشتر و بالاتر برود و برای همین تاپ را محکم تر حل می دهیم . اگر دقت کرده باشید فقط هنگامی دامنه حرکت تاپ زیاد تر می شود که در زمان درست و هماهنگ با دوره زمانی نوسان تاپ به آن نیرو وارد کنید . در هر صورت می توانیم تاپ خوردن را یکی از تلاش های ما برای افزایش تشدید و استفاده ما از تشدید به حساب آوریم .

برای آشنایی و درک بیشتر پدیده تشدید شما را به دیدن تصاویر زیر دعوت می کنم :

تشدید با فرکانس پایین

همانطور که در تصویر بالا ملاحظه می فرمایید ، از بین سه نوسانگر نوسانگری که بسامدش با بسامد نوسان دست ما یکی شده است بیشترین نوسان را می کند . بسامد نوسان با طول نوسان گر رابطه عکس دارد ، یعنی هر چه طول نوسانگر بیشتر باشد بسامد نوسان کمتر است . به همین دلیل در این تصویر بلند ترین نوسان گر را می بینید که زودتر از بقیه و با بسامدی کمتر دچار تشدید شده است .

تشدید با فرکانس متوسط

در تصویر فوق بسامد نوسان دست را کمی افزایش داده ایم که در نتیجه این بار نوسانگری که طول متوسطی را دارد دارای بیشینه نوسان و تشدید شده است .همانطور که ملاحظه می کنید نسبت به تصویر قبلی سرعت نوسان بیشتر شده است که این به معنای افزایش بسامد نوسان گر است .

تشدید با فرکانس بالا

در تصویر بالا ، باز هم سرعت نوسان دست یا همان بسامد نوسان دست را افزایش داده ایم و همانطور که مشاهده می کنید ، این بار کوتاه ترین نوسانگر که بسامد نوسانش با بسامد نوسان دست یکی شده است به نوسان در می آید .

با مقایسه سه تصویر فوق در کنار هم ، به درستی می توانید افزایش سرعت نوسان و رابطه این افزایش بسامد با کاهش طول نوسانگر در پدیده تشدید را ملاحظه فرمایید .

البته وزن نوسانگر نیز عامل دیگری در پدیده تشدید به شمار می آید که برای اثبات آن نیز آزمایش های بسیاری وجود دارد .

یکی از این آزمایش ها آویزان کردن وزنه هایی با طول نخ یکسان اما وزن های متفاوت است . در این صورت اگر دو عدد از این وزنه ها را هم وزن با هم انتخاب کنیم با نوسان یکی از این گلوله ها تنها همان گلوله هم وزن با این گلوله به نوسان در می آید و تشدید می شود .

اگر سوالی در این زمینه دارید ، خوشحال می شویم با ما هم در میان بگزارید .

امیدوارم مورد استفاده شما قرار گرفته باشد .

حق کپی رایت و نشر برای سایت ریسمان محفوظ است .

استفاده از این مطلب تنها با ذکر نام ریسمان به عنوان منبع و قرار دادن لینک مستقیم به این مطلب مجاز است .

اشتراک گذاري در کلوب اشتراک گذاري در گوگل پلاس اشتراک گذاري در فيسبوک

شاید این مطالب را هم دوست داشته باشید

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *