Hiện tượng cộng hưởng là gì?

Mô tả sản phẩm

Hiện tượng cộng hưởng là hiện tượng biên độ dao động của một hệ vật lý tăng lên đột ngột khi tần số của ngoại lực tác động gần bằng tần số riêng của hệ đó. Nói một cách đơn giản, đó là hiện tượng một hệ thống bắt đầu dao động mạnh mẽ khi được kích thích bởi một lực có tần số tương tự tần số tự nhiên của hệ thống đó.

Các khía cạnh của hiện tượng cộng hưởng

Tần số riêng và tần số cưỡng bức

Mỗi hệ thống vật lý, từ cây cầu đến con lắc đơn, đều có tần số riêng – tần số mà tại đó hệ thống tự do dao động với biên độ lớn nhất. Khi một ngoại lực cưỡng bức tác động lên hệ thống với tần số gần bằng tần số riêng này, hiện tượng cộng hưởng xảy ra. Tần số của ngoại lực cưỡng bức này được gọi là tần số cưỡng bức.

Biên độ dao động

Đặc trưng chính của cộng hưởng là sự gia tăng đột biến của biên độ dao động. Khi tần số cưỡng bức càng gần tần số riêng, biên độ dao động càng lớn. Nếu tần số cưỡng bức trùng khớp hoàn toàn với tần số riêng, biên độ có thể đạt đến giá trị rất lớn, thậm chí có thể dẫn đến sự phá hủy hệ thống.

Sự giảm chấn

Trong thực tế, không có hệ thống nào hoàn toàn không bị giảm chấn. Giảm chấn là lực cản làm giảm biên độ dao động theo thời gian. Sự giảm chấn ảnh hưởng đến mức độ mạnh mẽ của hiện tượng cộng hưởng. Hệ thống có giảm chấn lớn sẽ có cộng hưởng yếu hơn so với hệ thống có giảm chấn nhỏ.

Ví dụ về hiện tượng cộng hưởng

Cây cầu gãy do cộng hưởng

Một trong những ví dụ nổi tiếng về cộng hưởng là sự sập của cầu Tacoma Narrows năm 1940. Gió mạnh tác động lên cây cầu với tần số gần bằng tần số riêng của nó, gây ra cộng hưởng và dẫn đến sự phá hủy cây cầu.

Âm thanh cộng hưởng

Hiện tượng cộng hưởng cũng được ứng dụng trong âm nhạc. Các nhạc cụ như đàn ghi-ta, đàn violon... sử dụng cộng hưởng để khuếch đại âm thanh. Khi dây đàn dao động, nó làm cho thùng đàn cộng hưởng, tạo ra âm thanh lớn hơn.

Cộng hưởng trong mạch điện

Trong điện tử, cộng hưởng được sử dụng trong các mạch cộng hưởng để chọn lọc các tần số cụ thể. Các mạch này được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị radio và truyền hình.

Ứng dụng của hiện tượng cộng hưởng

Hiện tượng cộng hưởng không chỉ gây ra những hậu quả tiêu cực mà còn có nhiều ứng dụng hữu ích trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ kỹ thuật đến y học. Việc hiểu và kiểm soát cộng hưởng giúp chúng ta thiết kế các hệ thống an toàn hơn và hiệu quả hơn.

Sản phẩm liên quan: hạt nhân có độ hụt khối càng lớn thì

Xem thêm: loa từ neo là gì

Xem thêm: silic dioxit là oxit gì

Sản phẩm liên quan: lụy có nghĩa là gì

Sản phẩm liên quan: lấy gốc toán hình 8