Visa fråga/svar

 

Kraft-Rörelse [17313]

Fråga:
Vad resonans är ställer inte till några problem för oss i undervisningen. Däremot varför? Varför har svängande system en egenfrekvens? Hur förklarar man att amplituden i ett system kan öka så mycket när den påtvingade frekvensen överensstämmer med egenfrekvensen?
/Lena R, Lars Kaggskolan, Kalmar

Svar:
Hej Lena!

Först, jag tycker inte att ordet varför är bra när det gäller fysik. Man kan beskriva hur naturlagarna ser ut, men varför de just är som de är vet vi inte. Vi antar att naturlagarna inte varierar med tiden och platsen i universum, men det vet vi egentligen inte heller. Varför är för mig mer filosofi/religion än fysik.

Resonans är ett mycket vanligt fenomen i fysiken. Det förkommer både i klassisk fysik (t.ex. pendel, gitarrsträng, orgel) och dels i kvantmekaniken (t.ex. atomers absorption av vissa vågängder av elektromagnetisk strålning, kärnreaktioner).

Det är emellertid inte svårt att se hur resonans uppkommer. Man kan dela upp problemet i två delar: vilken egenfrekvens har systemet och varför påverkas det mer om frekvensen av påverkan är nära egenfrekvensen.

Vi kan ta en plan pendel (gunga) som exempel. Svängningstiden T ges av

T = 2p*sqrt[l/g]

(se fråga 14065 ). Härledningen, som finns i länk 1, är inte helt lätt, men utgår bara ifrån pendelns påverkan av tyngdkraften. Observera att perioden bara beror av pendelns längd l (och tyngdkraftaccelerationen g). Perioden beror alltså (i första appoximationen) inte på svängningens amplitud. Detta är viktigt för att systemet skall ha en konstant egenfrekvens. Om systemet inte har konstant frekvens skulle den förstärkta påverkan (resonans) försvinna.

I fråga 384 finns ett försök till förklaring varför påverkan av systemet är maximal vid egenfrekvensen (resonans).
/Peter E

Nyckelord: resonans [4];

1 http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/pend.html#c1

*

 

 

Frågelådan innehåller 7381 frågor med svar.
Senaste ändringen i databasen gjordes 2019-03-25 11:36:25.


sök | söktips | Veckans fråga | alla 'Veckans fråga' | ämnen | dokumentation | ställ en fråga
till diskussionsfora

 

Creative Commons License

Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar
.