Такомський міст
Механічні коливання. Резонанс
 |
| Масивні залізо-бетонні конструкції вигинаються немов папір |
Кожне тіло характеризується власною частотою вільних незгасаючих коливань. Якщо на коливальну систему подіяти зовнішньою періодичною силою, частота коливання якої майже дорівнює частоті вільних коливань тіла, то різко зростає амплітуда коливань системи. Дане явище у фізиці називають резонансом.
Явище резонансу може бути причиною руйнування машин, будівель, мостів, якщо їх власні частоти співпадають з частотою періодично діючої сили. Тому, наприклад, двигуни в автомобілях встановлюють на спеціальних амортизаторах, а військовим підрозділам при русі по мосту забороняється йти «в ногу».
При відсутності тертя амплітуда вимушених коливань при резонансі повинна зростати з часом необмежено. У реальних системах амплітуда в усталеному режимі резонансу визначається умовою втрат енергії протягом періоду і роботи зовнішньої сили за той же час. Чим менше тертя, тим більше амплітуда при резонансі.
Прояв цього незвичайного явища побачили творці та користувачі збудованого у США такомського мосту. Зауважу, що роль зовнішньої періодичної сили відігравав вітер.