4 svar
1156 visningar
Katarina149 7151
Postad: 13 feb 2022 13:32

Vad betyder ordet resonans i fysik 2?

Uppgift 228) Hur ska man tänka här? Jag har inte förstått vad man menar med begreppet resonans?

SeriousCephalopod 2696
Postad: 13 feb 2022 13:50 Redigerad: 13 feb 2022 13:52

Alla kroppar och system med någon grad av elasticitet kan börja svänga eller vibrera om de utsätts för en varierande kraft så som stöt, varierande vind, eller en annan vibration.

Slår du till ett vinglas eller bara ett vanlig glas så ger det ifrån sig ett ljus som är nära en ren ton (och dess övertoner) som i sig kommer av att glaser vibrerade med dess så kallade resonansfrekvens.

Resonansfrekvensen är helt enkelt den frekvens som den spontant svänger med när man stör den. Till följd av intern friktion så dämpas svängningen generellt ut ganska snabbt.

Om man dock tillför energi genom upprepade stötar med en frekvens som är nära resonansfrekvensen så kan kroppen bibehålla en svängning med resonansfrekvensen och den kan förstärkas och byggas upp så att amplituden blir större. 

Exempel på resonans är (tryck)svängningar i luftvolymen i slutna och öppna rör, stående vågor i trådar, och svängningar hos änden hos stolpar. Kroppar och system har egentligen flera resonansfrekvenser (moder eller övertoner).


Stora stolpar och träd har flera resonansfrekvenser men ofta åtminstone en resonansfrekvens på runt 1 Hz.

Detta yttrar sig som frekvensen med vilken de svänger när det blåser. Om en stolpformat 

Telefonstolpe som svänger i vinden: https://www.youtube.com/watch?v=IWIVPt3kv_c&ab_channel=erickkony 

Träd som svänger i vinden: https://www.youtube.com/watch?v=sT5f1jBJHng&ab_channel=RelaxingSoundsOfNature

Dessa är ganska komplexa fenomen där en full förklaring kräver att man tar med flödesdynamiken hos luften men kommunicerar förhoppningsvis idén med vad man kan mena med resonans hos en stolpe.

När man designar infrastruktur så måste man uppmärksamma vilka resonansfrekvenser olika byggnader och saker har då små vibrationer vid de frekvenserna kan förstärkas och få byggnader att svaja eller broar att svänga och man måste se till att sådant inte uppstår.

Katarina149 7151
Postad: 13 feb 2022 13:57

I boken står det något om att om man skriker framför ett glas jätte högt och når resonsfrekvensen kan glaset gå sönder. Vad menar man med det

SeriousCephalopod 2696
Postad: 13 feb 2022 14:21
Katarina149 skrev:

I boken står det något om att om man skriker framför ett glas jätte högt och når resonsfrekvensen kan glaset gå sönder. Vad menar man med det

Tanken är att detta är ett ganska välkänt fenomen som man föränvas ha stött på någon gång när man var liten.

I kulturhistoria är det exempelvis ett 'meme' att en operasångare i Tintin så högt att hon har sönder allt glas omkring henne. Scen från Spielbergs filmatisering. Och har förekommit i barnprogram osv i årtionden.

Att göra detta i verkligheten är dock klurigare. (Verklig demonstration från Physics Girl/PBS)

Redogörelse av fenomenet ges i Physics/Girl-pbs-videon.

Är i grund och botten så att om man verkar med en varierande kraft på en kropp (exempelvis ett glas) och kraften varierar med en frekvens som är nära resonansfrekvensen så kan man få kroppen (glaset) att vibrera med denna frekvens och att amplituden (antalet mikrometer med vilken en del rör sig fram och tillbaka) ökar över tid. Om amplituden blir för stor så kan glaset spricka.

SaintVenant 3956
Postad: 13 feb 2022 20:14 Redigerad: 13 feb 2022 20:19
SeriousCephalopod skrev:

När man designar infrastruktur så måste man uppmärksamma vilka resonansfrekvenser olika byggnader och saker har då små vibrationer vid de frekvenserna kan förstärkas och få byggnader att svaja eller broar att svänga och man måste se till att sådant inte uppstår.

Där Tacoma Narrows bron är ett av de mest kända exemplen på katastrofal påtvingad resonans till följd av icke-konstruktivt ingenjörsarbete:

https://youtu.be/XggxeuFDaDU

Svara
Close