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オブジェクトを走る振動が固有周波数を通過すると何が起こりますか?

オブジェクトを通過する振動がその固有周波数と一致するとき、共鳴と呼ばれる現象 発生します。これが起こることです:

1。振動の増幅: オブジェクトは、外部振動からエネルギーを吸収し、振動の振幅が劇的に増加します。自然なリズムでスイングを押すと想像してみてください。

2。エネルギー移動の増加: 共鳴により、振動の源からオブジェクトへのエネルギーの効率的な移動が可能になります。

3。損傷の可能性: 振動の振幅が十分に大きい場合、共鳴はオブジェクトを以下に引き起こす可能性があります。

* ブレイク: これは、オブジェクトが脆い場合、または振動の振幅が材料の強度を超える場合に発生する可能性があります。

* 失敗: これには、橋が崩壊したり、建物が過度に揺れたりするなど、構造的な故障が含まれます。

* ノイズの生成: 振動の増加は、大声で不快なノイズを作成する可能性があります。

例:

* オペラ歌手がグラスを粉砕する: 歌手の声はガラスの固有周波数と一致し、それを激しく振動させ、最終的に粉砕します。

* タコマは橋の崩壊を狭めます: 風の突風は橋の構造に共鳴し、それを激しく振動させ、最終的に崩壊させました。

* スイングの子供: スイングを固定周波数で押すと、スイングがますます高くなります。

共鳴の理解と制御:

* エンジニアは共鳴を考慮します: エンジニアは、遭遇すると予想される周波数での共鳴を避けるために、構造と機械を慎重に設計します。

* 減衰: エネルギーを吸収する材料を追加すると、共鳴振動の振幅を減らすことができます。

* 固有周波数の変更: オブジェクトの形状、サイズ、または材料を変更すると、その固有周波数が変化する可能性があり、共鳴の影響を受けにくくなります。

本質的に、共鳴は強力な現象であり、有益で破壊的なものです。その原則を理解することで、その可能性を活用し、リスクを軽減することができます。

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