Резонанс. Свободный объект вибрирует с определенной скоростью, которая называется естественной или резонансной частотой объекта. (Эта частота зависит от размера, формы и состава объекта.) Такой объект будет сильно вибрировать, когда он подвергается вибрациям или регулярным импульсам с частотой, равной или очень близкой к его собственной частоте. Это явление называется резонансом. Из-за резонанса сравнительно слабая вибрация одного объекта может вызвать сильную вибрацию другого. По аналогии, термин резонанс также используется для описания явления, при котором колеблющийся электрический ток усиливается электрическим сигналом определенной частоты.
Примером резонанса является двигатель, который вызывает вибрацию предмета мебели в другой части того же дома. Эти колебания возникают из-за того, что мебель имеет собственную частоту, равную частоте колебаний, создаваемых двигателем. Говорят, что мебель находится в резонансе с двигателем. Резонанс также может наблюдаться в автомобиле, когда определенная часть пепельницы, например, вибрирует, когда автомобиль движется с определенной скоростью. Зольник находится в резонансе с вибрациями двигателя на этой скорости.
Механический резонанс может вызывать вибрации, достаточно сильные, чтобы разрушить объект, в котором они возникают. Например, солдаты, марширующие по мосту, могут создавать сильные вибрации на собственной частоте моста и раскачивать его. По этой причине солдаты ломают ступеньки, чтобы перейти мост. В 1940 году порывы ветра в районе Пьюджет-Саунд-Нарроуз, Такома, Вашингтон, вызвали колебания подвесного моста с собственной частотой, и мост рухнул.
В музыке резонанс используется для увеличения интенсивности (громкости) звука. Например, сравнительно слабые колебания, производимые на конце органной трубы, вызывают резонансную вибрацию столба воздуха в трубе, что значительно увеличивает громкость звука. Этот принцип также применим к человеческому голосу, в котором колебания голосовых связок усиливаются резонансными колебаниями в ротовой и носовой полости.
Электрический резонанс используется для настройки радио и телевизоров. Настройка заключается в создании контура с резонансной частотой, равной заданной частоте желаемой станции.
