共振

Aug 25 2009
自由に振動する物体は、物体の固有周波数または共振周波数と呼ばれる特定の速度で振動する傾向があります。

共振、自由に振動する物体は、物体の固有周波数または共振周波数と呼ばれる特定の速度で振動する傾向があります。(この周波数は、オブジェクトのサイズ、形状、および構成によって異なります。)このようなオブジェクトは、固有周波数と等しいか非常に近い周波数で振動または規則的なインパルスにさらされると、強く振動します。この現象は共振と呼ばれます。共振により、あるオブジェクトの比較的弱い振動が別のオブジェクトの強い振動を引き起こす可能性があります。類推により、共振という用語は、特定の周波数の電気信号によって振動電流が強化される現象を説明するためにも使用されます。

共振の例は、同じ家の別の場所にある家具に振動を引き起こすモーターによって提供されます。これらの振動は、家具の固有振動数がモーターによって設定された振動の周波数に等しいために発生します。家具はモーターと共鳴していると言われています。共振は、自動車が特定の速度で走行しているときなど、特定のパルタン灰皿が振動するときにも観察されます。灰皿は、その速度でのエンジンの振動と共鳴しています。

機械的共振は、それらが発生するオブジェクトを破壊するのに十分な強さの振動を生成する可能性があります。たとえば、橋の上を行進している兵士は、橋の固有振動数で極端な振動を発生させ、橋を揺さぶることができます。このため、兵士たちは橋を渡るために一歩踏み出します。 1940年、ワシントン州タコマのピュージェットサウンドナロウズでの突風により、吊橋が固有振動数で振動し、橋が崩壊しました。

音楽では、共鳴は音の強さ(ラウドネス)を高めるために使用されます。たとえば、オルガンパイプの端で発生する比較的弱い振動により、パイプ内の空気の柱が共鳴して振動し、音の大きさが大幅に増加します。この原理は、声帯の振動が口腔および鼻腔の共鳴振動によって強化される人間の声にも当てはまります。

電気共振は、ラジオやテレビの調整に使用されます。チューニングは、目的のステーションに割り当てられた周波数に等しい共振周波数で回路を確立することで構成されます。