Resonanz tritt auf, wenn die externe Antriebsfrequenz gleich der Eigenfrequenz eines Objekts ist. Ich weiß, dass alle Objekte ihre Eigenfrequenz haben. Aber ich kann nicht sehen, dass alles alleine vibriert, vielleicht wegen der Dämpfung. Ist das wahr?
Wenn es einen Planeten gäbe, auf dem jede Reibung vernachlässigt wird, kann ein Objekt dann in seiner Eigenfrequenz schwingen?
Damit ein Objekt wie ein Pendel in Eigenfrequenz schwingt, müssen wir zunächst einen Impuls aufbringen, nicht periodisch, nur um das Objekt zum Schwingen zu bringen?
Wenn beim Barton-Pendel das Treiberpendel zu schwingen beginnt, beginnt das Pendel gleicher Länge (ich nehme dies als B), das an der Hauptsaite befestigt ist, zu schwingen. Das B-Pendel sollte also bereits auf seiner Eigenfrequenz schwingen, weshalb es bei äußerer und gleicher Frequenzangabe zu schwingen begonnen hat. Aber wenn es eine hypothetische Bedingung gibt, bei der die Eigenfrequenz in Pendel B vollständig gedämpft ist. Wenn das Fahrerpendel zu schwingen beginnt, kann Pendel B mitschwingen?
Und wenn die äußere Zwangsfrequenz gleich der Eigenfrequenz eines ruhenden Objekts ist . Zuerst wird es versuchen, in Eigenfrequenz zu schwingen, aber da die erzwungene Frequenz dort ständig vorhanden ist, beginnt es zu schwingen, anstatt in Eigenfrequenz zu schwingen. Ist das wahr?
Hier gibt es viele Fragen. Ich werde versuchen, Ihnen die Grundlagen zu vermitteln.
Wenn Sie eine Trägheit (Masse, Induktivität usw.) mit einer Nachgiebigkeit (Feder, Kondensator usw.) verbinden, werden Sie feststellen, dass die mit dem Fluss durch die Trägheit verbundene Energie um 180 Grad phasenverschoben zum Energiefluss durch die Nachgiebigkeit ist. Das bedeutet, wenn Sie dieses System anregen, fließt die Energie aus der Trägheit in die Nachgiebigkeit, dann zurück in die Trägheit, dann zurück in die Nachgiebigkeit, ewig hin und her (es sei denn, es gibt Reibung). Das nennt man Resonanz.
Viele Ihrer Fragen können beantwortet werden, wenn Sie ein Kind auf einer Schaukel betrachten.
Sie wenden einen ersten Stoß an, eine Kraft, die Schwung hinzufügt, um das Schwingen einzuleiten.
Das Schwingen geschieht dann als leicht gedämpftes Pendel, das im Laufe der Zeit seine Amplitude allmählich verringert – die Dämpfung entsteht durch Luftwiderstand und möglicherweise bei alten verrosteten Schwingen durch Reibung an den Scharnierlagern und dergleichen.
Sie können die Dämpfung verhindern, indem Sie kontinuierliche Stöße – Impulse – von Impuls bereitstellen. Sie tun dies, indem Sie in Phase mit dem bereits laufenden natürlichen Schwingen drücken . Dadurch erzeugst du Resonanz, das ist eine konstruktive Interferenz deines Einflusses auf die Schwingung, die sie aufbaut.
Hätte es keine Dämpfung gegeben – keinen Luftwiderstand oder Scharnierreibung – dann müssten Sie drücken, um das Schwingen aufrechtzuerhalten. Wenn Sie es immer noch tun, nimmt das Schwingen zu und nimmt an Amplitude zu. So sieht ungedämpfte Resonanz aus.
Ohne äußere Antriebskraft klingen die Schwingungen eines gedämpften Systems ab.
Ein System kann durch Anlegen einer äußeren (impulsiven) Kraft zu Schwingungen mit seiner Eigenfrequenz angeregt werden.
Wenn ein System eine Eigenschwingungsfrequenz hat,
und durch eine äußere Kraft, die eine andere Schwingungsfrequenz hat, zum Schwingen gezwungen wird,
, besteht die Bewegung des Systems aus zwei Komponenten.
Eine Schwingung bei der Eigenfrequenz des Systems,
die aufgrund der Dämpfung, der das System ausgesetzt ist, auf Null abklingen wird. Dies wird als Übergangsverhalten des Systems bezeichnet.
Eine Schwingung mit einer Frequenz der äußeren Kraft,
, die eine konstante Amplitude haben wird. Dies wird als stationäre Reaktion des Systems bezeichnet.
Nach angemessener Zeit schwingt ein System mit konstanter Amplitude in der Frequenz der äußeren Kraft, .
Bill N