이름에서 알 수 있듯이 강제 진동은 자연스럽게 발생하지 않는 신체 진동입니다. 강제 진동은 또한 외부 주기력의 영향 하에서 진동하는 시스템의 진동 또는 신체의 진동이라고도 할 수 있습니다. 또한 진동체의 새로운 주파수는 고유 주파수와 다릅니다. 강제 진동은 신체가 독립적으로 진동을 수행 할 수있는 자유 진동의 대화입니다. 더욱이, 공명에 대해 이야기 할 때, 그것은 신체의 고유 빈도가 신체의 구동 또는 강제 빈도와 동일한 특수한 경우의 빈도입니다.
프리 진동
일부 주파수로 진동하는 간단한 진자의 경우를 고려해 봅시다. 진자가 평균 위치에서 변위되면 동작과 함께 실행됩니다. 자체 고유 주파수로 자유롭게 진동합니다. 이러한 진동은 자유 진동이라고합니다.
- 따라서, 자유 진동은 한 번 진동으로 설정되면 자체 고유 주파수로 자유롭게 진동 할 수있는 신체가 가지고있는 진동으로 정의 될 수 있습니다.
- 자유 진동의 고유 주파수가 의존하는 요인은 신체의 구조와 신체의 특성입니다.
- 또한 진동 신체의 주파수, 진폭 및 에너지는 신체가 자유 진동을 수행하기 위해 일정하게 유지됩니다.
감쇠 진동
단순한 진자 같은 몸매가 자유롭게 진동 할 수있게되면, 우리는 한 시간이 지나면 진자가 원래 위치로 돌아옵니다. 이것은 진자의 움직임에 저항하는 공기 저항 등과 같은 특정 요인으로 인해 발생합니다. 결과적으로, 신체 진동의 진폭에 영향을 미칩니다. 진동의 진폭은 시간이 지남에 따라 감소합니다. 그런 다음 몸은 감쇠 진동을 수행하고 있습니다.
강제 또는 구동 진동
- 강제 또는 구동 진동은 외부 주기력의 효과 하에서 진동하는 진동으로 진동 신체의 고유 주파수와 다른 빈도를 갖는 진동이다.
- 강제 진동의 경우, 신체는 외부 힘으로 인한 주파수와 진동합니다.
- 또한 이러한 진동의 진폭은 일반적으로 작습니다.
- 외부 원동력에 대한 표현은 다음과 같습니다.
f (t) =f0cos⍵dt
신체의 움직임이나 신체에서 발생하는 진동은 다음의 결합 된 작용 때문입니다.
- 복원력, 즉 f =-kx
- Damping Force, 그것은 f =-Bv, 여기서 b는 감쇠가 일정합니다
- 구동력, 즉 f (t)
세 가지를 모두 결합하여
ma =-kx-bv+f0cos⍵dt
위의 방정식을 해결하면 다음과 같은 솔루션이 제공됩니다.
x =x0sin (⍵dt+ ɸ)
고유 주파수에 대한 표현은;
입니다⍵0 =k/m =고유 주파수
공명
간단히 말해서, 공명은 오실레이터가 주파수를 멀리 및 거의 자연 주파수 주파수로 운전하여 진동을 얻는 과정입니다. 또한 공명은 강제 진동의 특별한 경우입니다. 이 경우 외부 힘과 자연력의 주파수는 전적으로 동일합니다. 진동은 신체가 그러한 특성으로 진동 할 때마다 공진 진동이라고합니다. 또한 공명의 인스턴스는 신체의 진폭이 영향을 받기 때문에 상당히 증가합니다.
공명의 예는 다음과 같습니다.
- 거대한 사운드 시스템이 당신이나 집 주위에 켜지면 - 큰 소리 시스템이 켜질 때마다 집의 벽과 가구 내에서 떨리는 것을 항상 관찰 할 수 있습니다. 이것은 음악 소음의 주파수와 공명하는 가구의 공명 주파수로 인해 발생합니다. 가구 진동을 강요합니다.
- 진자 - 스윙과 진자는 동일한 전제와 함께 기능합니다. 진자는 우리가 강제 할 때 뒤로 그리고 앞으로 스윙 할 것입니다. 같은 시간 프레임에 계속 누르면 진자의 움직임이 자랄 수 있습니다. 진자의 모멘텀은 정기적으로 푸시하여 더욱 증가 할 수 있습니다. 그것은 공명 주파수이며, 진자가 초당 앞뒤로 이동하는 횟수입니다.
- 전자 레인지-우리는 음식이 오븐에서 확실히 가열되는 것을 볼 수 있습니다. 공명 이후에 일어났다. 마이크로파는 지정된 파장 및 주파수에서 전자기 방사선을 방출합니다. 물 및 지방 분자는 또한 공명 주파수를 갖는다. 특정 주파수에서 분자는 방사선을 흡수하고 가열합니다.
결론
위에서, 우리는 강제 진동과 공명의 다양한 측면을 겪었습니다. 우리는 강제 진동이 자유 진동의 반대라는 것을 배웠습니다. 강제 진동의 진동은 신체에 작용하는 특정 외부 힘이있을 때만 관찰 할 수 있습니다. 또한 공명은 신체가 진폭을 높이고 (거의) 동일한 주행 및 자
