Rezonans

Rezonans - Rezonans Nedir - Fizik - Rezonans Hakkında - Fizikte Rezonans

Periyodik bir kuvvetin dürtüsü altındaki bir sistem, salınımlar sergiler ve eğer dürtü frekansı sistemin doğal frekansına eşit ise, bu salınımların genliği sınırsız artma eğilimine girer. Sonuç olarak sistem, belli bir genlikten sonra bütünlüğünü veya bulunduğu durumu koruyamaz ve dağılır veya bozunur. Buna rezonans denir.

Doğrusal sistemlerde rezonansa girme şartı, salınım genliğinin, uygulanan kuvvetle doğru orantılı olmasında yatar. Eğer uygulanan kuvvetin frekansı sistemin doğal frekansına eşitse rezonans gerçekleşir. Doğal frekansa bir örnek olarak yayı ele alalım. Bildiğiniz gibi bir yayın, uzama veya kısalmaya karşı uyguladığı kuvvet, denge konumundan uzaklaşma mesafesine bağlı olup bu uzaklaşmaya ters yöndedir: m(d2x/d2t)=-kx veya d2x/d2t=-(k/m)x. Burada (k/m) doğal frekansın karesidir. Yani doğal frekans yayın kütlesi ve esneklik katsayısı tarafından belirlenir. Doğal frekans genel olarak sistemin fiziksel özelliklerine bağlıdır.

Kum da rezonansa girebilir. Örneğin birbirinin üzerine oturmuş, araları su dolu kum taneciklerinden oluşmuş bir zemin düşünelim. Bir depremin yol açtığı periyodik kuvvetler altında bu kum tanecikleri, salınımları sırasında bir asamadan sonra birbirlerinin üzerinden kayarak, ara boşluklara yerleşebilir ve sonuç olarak, ara boşlukları daha az olan bir kum yığınına dönüşebilir. Bu durumda tabii, daha önceki boşlukları dolduran suyun bir kısmi yukarı çıkar ve kum yığınının üzerini kaplar. Böyle bir zemine oturtulmuş binalar, söz konusu depreme karsı dayanıklı yapılmış ve hiçbir hasar görmemiş olsalar dahi; oldukları gibi yanlara, öne veya arkaya doğru yatabilirler.

Ayrıca rezonans, moleküllerin alev veya elektrik düzenekleri ile serbest atomların ayrışması ve bu serbest atomların bir üst seviyeye çıkarak 10-8 saniye orada kalması ve kazandığı enerjiyi geri vererek temek haline dönmesi sırasında atomun kendine has yaydığı ışına rezonans ışın denir.

Elektriksel olarak rezonans:

iki çeşit enerji depo eden elemana sahip (genelde L ve C) frekans seçici özellikte devrelerdir. Bağlanış biçimine göre seri veya paralel rezonans devresi olabilirler. Bu devrelerde kapasite ve endüktans öyle değer almışlardır ki akım ve gerilim aynı fazdadır. Aynı anda sıfır olur aynı anda tepe noktasına ulaşır (hemen hemen). İşte bu kapasitenin akımı gerilimde öne götürmesi ve endüktansın akımı geri bırakması durumları L ve C değerleri ayarlanarak yok edilmiş akım ve gerilimin aynı fazda olduğu devrelere rezonans devresi denir. Bu devrelerdeki yük R L C 'den oluşur.