🗊Презентация Звуковой резонанс

Его величество - Резонанс Презентацию выполнили Ученицы 9-А класса Попова Юлия и Онучина Лиля

Содержание: Что такое резонанс. Явление резонанса. Опыт. Резонанс в механике, музыке и в других областях. Полезен ли резонанс? Его положительные и отрицательные свойства. Как исключить вредные действия резонанса.

Резонанс  — явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний, которое наступает при приближении частоты внешнего воздействия к некоторым значениям (резонансным частотам), определяемым свойствами системы. Увеличение амплитуды — это лишь следствие резонанса, а причина — совпадение внешней (возбуждающей) частоты с внутренней (собственной) частотой колебательной системы. Если частота собственных колебаний совпадает с частотой вынуждающей периодической силы, то амплитуда вынужденных колебаний увеличивается. Это явление называется резонансом. Явление резонанса впервые было описано Галилео Галилеемв 1602 г в работах, посвященных исследованию маятников и музыкальных струн.

Резонанс в механике Наиболее известная большинству людей механическая резонансная система — это обычные качели. Если вы будете подталкивать качели в соответствии с их резонансной частотой, размах движения будет увеличиваться, в противном случае движения будут затухать. Резонансную частоту такого маятника с достаточной точностью в диапазоне малых смещений от равновесного состояния, можно найти по формуле: где g это ускорение свободного падения (9,8 м/с² для поверхности Земли), а L — длина от точки подвешивания маятника до центра его масс. Важно, что резонансная частота не зависит от массы маятника Резонансные явления могут вызвать необратимые разрушения в различных механических системах. В основе работы механических резонаторов лежит преобразование потенциальной энергии в кинетическую.

Резонанс в музыке Струны таких инструментов, как лютня, гитара, скрипка или пианино, имеют основную резонансную частоту, напрямую зависящую от длины, массы и силы натяжения струны. Длина волны первого резонанса струны равна её удвоенной длине. При этом, его частота зависит от скорости v, с которой волна распространяется по струне: где L — длина струны (в случае, если она закреплена с обоих концов). Увеличение натяжения струны и уменьшение её массы (толщины) и длины увеличивает её резонансную частоту.

Резонанс можем наблюдать в акустике, оптике, астрофизике - в многих областях науки, а также в природе.

Полезен ли резонанс? Явление резонанса нужно учитывать на практике. В одних случаях он может быть полезен в других - вреден. Резонансные явления могут вызывать необратимые разрушения в различных механических системах, например, неправильно спроектированных мостах. Так, в 1940 году разрушился Такомский мост в США, спроектированный без учёта ветровой нагрузки. Ранее, в 1905 году, рухнул Египетский мост в Санкт-Петербурге, когда по нему проходил конный эскадрон, причиной чего также считают резонанс, хотя расчётами это не подтверждается.

Отрицательные свойства резонанса: Разрушение сооружений. Обрыв проводов. Расплескивание воды из ведра. Раскачивание вагона на стыках рельсов. Вибрации в трубопроводах. Раскачивание груза на подъёмном кране.

Полезные свойства резонанса: Растворение порошкового молока в воде. Резонаторы в музыкальных инструментах. Магнитно-резонансное обследование организма. Раскачивание качелей. Выталкивание машины, когда она застряла. Раскачивание языка колокола. Резонансные замки и ключи.

Существует несколько возможностей исключения вредного действия резонанса: Уклонение от резонанса путем изменения частоты собственных колебаний. Организация взаимного гашения двух (или более) вредных действий. Введение второго внешнего действия в противофазе к вредному. Самонейтрализация вредного действия путем его разделения на два, сдвига одного из них по фазе и их столкновение. Самонейтрализация вредного действия путем введения дополнительных грузов со смещающимся центром тяжести. Ликвидация источника внешнего действия.

Спасибо за внимание!