Ιδιοσυχνότητα

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Μετάβαση σε: πλοήγηση, αναζήτηση

Σχεδόν όλα τα σώματα τείνουν να δονούνται κατά κύριο λόγο σε συγκεκριμένη συχνότητα (ή συχνότητες) όταν τα χτυπάμε, τα τρίβουμε, τα τεντώνουμε και τ' αφήνουμε απότομα, τα διαταράσσουμε ξαφνικά κλπ. Οι συχνότητες αυτές καλούνται φυσικές συχνότητες ή ιδιοσυχνότητες των συγκεκριμένων αντικειμένων. [1]

Ιδιοσυχνότητα ταλαντωτή[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Ιδιοσυχνότητα ενός ταλαντωτή ονομάζεται η συχνότητα που πρέπει να ταλαντώνεται ο ταλαντωτής έτσι ώστε να παρουσιάζει την ελάχιστη απόσβεση κατά την εξαναγκασμένη Ταλάντωση.

Θεωρητικά οι ταλαντώσεις που εκτελούν τα διάφορα σώματα π.χ. Μαθηματικό εκρεμές ή ο απλός αρμονικός ταλαντωτής δεν παρουσιάζουν εξασθένιση/απόσβεση και διατηρούν το πλάτος ταλάντωσής τους σταθερό. Στην πραγματικότητα αυτό δεν συμβαίνει αλλά παρουσιάζουν μικρή ή μεγαλύτερη απόσβεση με αποτέλεσμα να χρείαζεται να τους δίνουμε τακτικά ενέργεια ίση με αυτή που έχασαν για να διατηρούν σταθερό το πλάτος τους κατά το πέρασμα του χρόνου. Η συχνότητα με την οποία πρέπει να δίνουμε ενέργεια ονομάζεται ιδιοσυχνότητα και ισούται με f_0 = {1 \over 2 \pi} \cdot \sqrt{D \over m} όπου D η σταθερά της ταλάντωσης και m η μάζα του σώματος που ταλαντώνεται.

Στην πιο απλή περίπτωση όπου ο ταλαντωτής αποτελείται από ένα ελατήριο σταθεράς k και μια μάζα m που ταλαντώνεται, η συχνότητα (σύμφωνα με τον παραπάνω τύπο) με την οποία πρέπει να ταλαντεύται το ταλαντωτής έτσι ώστε να διατηρεί σταθερό το πλάτος του ισούται με f_0 = {1 \over 2 \pi} \cdot \sqrt{k \over m} όπου k η σταθερά του ελατηρίου και m η μάζα του σώματος που ταλαντώνεται.

Πρακτικές Εφαρμογές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Πρακτική εφαρμογή αυτού έχουμε στην περίπτωση που:
1) ηχείο βρίσκεται κοντά σε ποτήρι (άδειο ή με υγρό). Εαν τύχει η συχνότητα της μουσικής που εκπέμπει το ηχείο να ισούται με την ιδιοσυχνότητα του ποτηριού, τότε τα χείλη του ποτηριού ταλαντώνονται με το μέγιστο πλάτος και το ποτήρι σπάει.

2) Παρομοίως, εαν τύχει η ένταση του αέρα που φυσάει σε μια γέφυρα να ισούται με την ιδιοσυχνότητα της γέφυρας, τότε αυτή με τον ίδιο ακριβώς τρόπο ταλαντώνεται με το μέγιστο πλάτος και η πιθανότητα να καταρεύσει είναι της τάξης του 100%.

Παραπομπές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  1. «Resonance and Standing Waves - Natural Frequency». The Physics Classroom. http://www.physicsclassroom.com/class/sound/u11l4a.cfm. Ανακτήθηκε στις 28 Ιαν 2012.