Hvorfor skal resonansfrekvensen være lige naturlig i systemet, så det kan ske?

Her er en sammenbrud:

* naturlig frekvens (F_N): Dette er den iboende frekvens, hvor et system naturligt svinger, når det forstyrres. Det bestemmes af systemets fysiske egenskaber, som masse, stivhed og dæmpning. Tænk på en pendul, der svinger - den har en naturlig frekvens bestemt af dens længde og tyngdekraften.

* resonansfrekvens (F_R): Dette er den hyppighed, hvor et system absorberer den mest energi og vibrerer med den største amplitude. Dette forekommer, når kørefrekvensen (frekvensen af ​​den ydre kraft) matcher systemets naturlige frekvens.

På enkle termer er den naturlige frekvens og resonansfrekvens den samme ting. De repræsenterer den hyppighed, hvorpå et system vibrerer let.

Hvorfor opstår resonans, når disse frekvenser stemmer overens?

Når et system drives med sin naturlige frekvens, stemmer energiindgangen fra drivkraften perfekt med systemets naturlige tendens til at svinge. Dette fører til:

* Øget amplitude: Svingningerne bliver meget større, fordi energien overføres effektivt fra drivkraften til systemet.

* Energibygning: Når drivkraften fortsætter, samles energi inden for systemet, hvilket fører til potentielt destruktive vibrationer.

Eksempel:

Tænk på at skubbe et barn på en sving. Swing har en naturlig frekvens. Hvis du skubber svingen mod sin naturlige frekvens, tilføjer hvert skub energi, hvilket gør gyngerne højere og højere. Dette er resonans i handling!

Vigtig note: Mens resonans sker, når kørefrekvensen matcher den naturlige frekvens, kan der stadig være en vis resonans, selvom der er en lille forskel. Dette skyldes, at systemer i den virkelige verden har et vist niveau af dæmpning, som kan udvide resonanspeak.