Что такое резонанс — его виды (звуковой, когнитивный), а также польза и опасность резонанса

Здравствуйте уважаемые читатели блога. В школе на уроке физики мы изучали, что такое резонанс. Но, к сожалению, эти знания не всегда преподносились в удобной для усвоения форме.

Поэтому сегодня я хочу очень кратко напомнить, что такое резонанс, как он возникает и какие виды резонанса (и не только в области физики) различают.

И, конечно же, все это будет рассказано максимально простыми словами и на понятных каждому примерах. Будет интересно, следите за новостями…

Резонанс — это…

Понятие резонанса впервые было введено в 16 веке Галилио Галеи, когда он изучал работу маятников и музыкальных струн.

В переводе с латыни слово «резонанс» буквально означает «отвечаю» и представляет собой физическое явление, при котором сами колебательные движения становятся вынужденными, увеличиваются по амплитуде, отвечая тем самым на воздействия окружающей среды.

Простыми словами, резонанс – это реакция на какой-то раздражитель извне. Это синхронизация частот колебаний (числа колебаний в секунду) некоторой системы и действующей на нее внешней силы, предполагающая увеличение амплитуды колебаний этой системы.

Резонанс можно описать следующим образом:

1. представить себе некое физическое тело, которое либо находится в состоянии абсолютного покоя, либо совершает амплитудные движения определенной частоты;
2. на это тело вдруг начинает воздействовать какая-то внешняя сила, имеющая свою амплитуду и частоту;
3. если частоты тела и внешней силы совпадают, амплитуда тела будет увеличиваться.

Например, все знают, как «работают» качели. Сначала вы делаете сильный толчок ногами от земли, и качели начинают двигаться вперед-назад. Если не вмешиваться в этот процесс, то через некоторое время они прекратятся.

Но если, сидя на них, подстроиться под их движение всем телом (ни быстрее, ни медленнее), то амплитуда движений качелей начнет расти сама собой. В данном случае вы, а точнее ваши движения, являетесь внешним воздействием, движущей силой, с которой качели взлетают выше.

Даже самое незначительное внешнее воздействие может во много раз увеличить амплитуду движений определенной системы, если их частоты совпадают. На примере качелей: маленький ребенок может раскачать взрослого даже с очень большим весом, если приспособится к движению качелей.

Чтобы лучше понять, что такое резонанс, обратимся к его антониму. Это слово «диссонанс» (от латинского «несогласный»), означающее несоответствие, несоответствие.

Опять же возьмем в качестве примера качели: если начать резко и хаотично дергать их вперед-назад, то плавные, покачивающие колебания скоро затухнут и качание прекратится. Еще один простой пример: если вы выйдете летом на улицу в шубе, это будет диссонансом, так как погода не соответствует вашему наряду.

Добротность

В любой физической колебательной системе можно измерить степень ее отклика, величину, которая называется коэффициентом качества и представляет собой уровень интенсивности отклика.

Разные показатели этой величины приводят к разным последствиям:

1. При низкой степени добротности (или отклика) существующая система не способна длительное время поддерживать вынужденные колебания и будет постепенно возвращаться к собственным колебаниям;
2. Качественный фактор в некоторых случаях может быть опасен, так как интенсивный резонанс обязательно приведет к разрушению физического тела, на которое воздействуют извне.

   Например, если вы не стоите посреди переброшенной через широкую реку доски, а совершаете движения, раскачивающие ее (вверх-вниз), то, скорее всего, вскоре окажетесь в воде, так как стол ломается в точке где ты был.

Виды и примеры резонанса

Явление резонанса по праву принадлежит физике, так как оно было открыто ею и первоначально описывало только физические явления.

Однако сегодня это понятие используется в различных сферах жизни.

В этом смысле мы можем выделить его различные типы:

1. Механические: упомянутые выше раскачивания, раскачивание «язычка» колокола, резонанс моста проходящего поезда или солдат, идущих «в ногу» и т д.
2. Акустика: Примером может служить резонанс звука, используемый для игры на музыкальных инструментах, таких как: гитара, балалайка, лютня.У них у всех есть тело, и оно было изобретено не просто так: звук, который издает струна, когда ее дергают, проникает внутрь тела. Там он резонирует со стенами, что приводит к его усилению. Поэтому качество звука напрямую зависит от качества материала, из которого изготовлен инструмент, и даже от лака, которым он был покрыт.
3. Электрический — совпадение частоты внешнего напряжения с частотой собственных колебаний электрической цепи, по которой протекает ток.
4. Аудитория: яркая реакция аудитории на событие, явление или ситуацию. Речь идет о реакции, которая оказалась одинаковой у большинства людей. Например, пенсионная реформа 2018 года вызвала резкую, резкую и негативную реакцию граждан нашей страны.
5. Когнитивный резонанс – это совпадение точек зрения, мнений. Например, вы с кем-то познакомились: в результате у вас сложилось положительное впечатление об этом человеке. Почему именно?

   В том, что в ходе разговора вы нашли с ним много общего, его ценности и суждения оказались вам близки, отсюда и симпатия, являющаяся следствием резонанса. С философской точки зрения феномен определяется как единодушие двух душ в чувственном контексте.

Мобильные телефоны, микроволновая печь, телевизор, эхо в горах, звонкие песни в ванной: рассматриваемое явление повсюду.

Опасность и польза резонанса

На первый взгляд, резонанс — полезное явление, помогающее нам в разных сферах жизни. Например, его успешно используют в том случае, если машина застряла в грязи или снегу и не может двигаться. Раскачивание машины из стороны в сторону помогает вызволить машину из плена.

Однако это физическое явление имеет и отрицательную сторону. Среди архитекторов существует понятие «Такомский мост» — так называют объекты, выполненные с многочисленными нарушениями строительных расчетов. Все дело в том, что в 1940-х годах в одном из штатов США рухнул подвесной мост.

Как выяснилось позже, причиной стал резонанс: ветер усилил собственные колебания конструкции, что и привело к трагедии. После этого случая технология строительства мостов претерпела большие изменения.

Еще один печальный случай с мостом, который рухнул в тот момент, когда по нему шла военная рота. Солдаты, идущие в ногу, создавали вибрации, которые резонировали с собственными вибрациями конструкции. С тех пор появилась новая команда «Не в ногу!», используемая командирами при переходе через мост.

Явление резонанса необходимо учитывать и при возведении высотных зданий, антенн, высоких опор — всего, что может войти в резонанс с воздушным потоком.

Автор статьи: Коваленко Лилия Сергеевна (психолог)