Resonants (0)

Mis resonants on?

Resonants on võnkeamplituudi järsk kasv, mille põhjustajaks on vabavõnkumise sageduse kokkulangemine välismõju sagedusega ehk siis lihtsamalt öeldes sageduste kokkulangemist nimetataksegi resonantsiks.
Ka auto, mis on jäänud porri kinni või lumevanki, saab kerge vaevaga välja lükata. Sellest piisab vaid paari inimese jõust. Seda ei tehta küll ühe korraga vaid nõksutakse edasi-tagasi, kuni võnkumise amplituud kasvab niivõrd, et masin välja pääseb.
Kui jõu mõjumise sagedus langeb kokku süsteemi vabavõnkumise sagedusega, annab see jõud võnkuvale süsteemile pidevalt energiat juurde. Seejuures võib amplituud kasvada vägagi suureks. Amplituudiks nimetatakse maksimaalset hälvet ehk suurimat kaugust tasakaaluasendist. (Joonis 1)
Kõige tavalisemateks näiteks on kiik . Kiigele istudes liigub see nõrgalt ja aeglaselt. Kui jalgadega hoogu anda või siis teine inimene annab hoogu, muutub kiige kiirus ning ka tõuseb kõrgemale, seejuures pole aga vaja suurt jõudu rakendada. Nii võid isegi vedamise korral kiige üle võlli saada.
Kus rakendatakse resonantsi?

On aga väga palju akustilisi ja raadiotehnilisi seadmeid, mis konstrueeritakse just selliselt , et tekiks resonants. Et viiuli heli suuremdamiseks kasutatakse helikasti, mis võimendab keelte häält, mis on just tänu resonantsile. Nii ongi näiteks puhkpillitorud ja oreliviled akustilised resonaatorid. Neis on resoneerivaks torus või viles olev õhksammas.
Akustiline resonants tähendab keha omasageduse võrdumist helilainete sagedusega.
Miks võib resonants olla ohtlik?

Soovimatu resonants võib olla masinate, hoonete, sildade purunemise põhjus, kui omavõnkesagedus langeb kokku välise jõu mõjumise sagedusega. On väga tähtis teada masinate, sildade, hoonete omavõnkesagedusi ja konstrueerida nad selliselt, et välise jõu mõjumise sageduse ja omavõnkesaageduse kokku langemise võimalus oleks minimaalne.
Kui silla oma võnkumine ja tuule tekitatud õhu võnkumine langeksid kokku, siis see vüib põhjustada silla õõtsumise ning halvemal juhul isegi silla kokku kukkumise. Seepärast peavad arhitektid suurte ehitiste projekteerimisel arvestama võimalike välismõjudega nagu tuulekeerised, maapinna kõikumine, auto võnkumisel tekitatud mõju.
Aga kui helikopteri ja tema propellerite võnkumine langeksid kokku ja pluss veel tuule tekitatud jõud, siis tagajärjeks on kopteri lagunemine ja sõidukõlbatuks muutumine.
Üks hullemaid silla kokkulangemist on Tacoma Narrow sild Washingtonis , mis oli 0,8 km pikk j 11 m lai ning oli sel ajal maailma kolmas pikim sild. Tacoma püsis tervena 4 kuud, enne kui see kokku kukkus. Tacoma Narrows varises kokku 7. novembril 1940, kui tuulepuhangud olid kuni 70 km/h See on näide, mis juhtub siis kui arhitekti ei arvesta või ei oska arvestada looduse mõjusid.Tacoma sild ehitati ümber ja avati uuesti 1950. aastal. Teine Tacoma sild on oma eelkäijast 60 korda jäigem.
Lisa : Joonis
Joonis 1.
Aplituut on maksimaalne hälve
Võnkeamplituut - Xo
Lisa : Koomiks resonantsi kohta
Kasutatud kirjandus:

• http://www.abiks.pri.ee
  
• http://www.et.wikipedia.org
  
• http://www.keskkonnatehnika.ee
  
• Peil, I (2001) Füüsika X klassile I osa, Koolibri, Tallinn