الرنين مقابل التردد الطبيعي
الرنين والتردد الطبيعي هما موضوعان مهمان للغاية تمت مناقشتهما تحت موضوع الموجات والاهتزازات. كما أنها تلعب دورًا حيويًا في مجالات مثل نظرية الدوائر وإدارة الكوارث والهندسة وحتى علوم الحياة. سيحاول هذا المقال مناقشة هاتين الظاهرتين وأهميتهما وأوجه التشابه بينهما وأخيرًا الاختلافات بينهما.
التردد الطبيعي
لكل نظام خاصية تسمى التردد الطبيعي. التردد الطبيعي للنظام مهم جدا ؛ إنه التردد الذي سيتبعه النظام ، إذا تم تزويد النظام بتذبذب صغير.يمكن لأحداث مثل الزلازل والرياح أن تدمر الأشياء التي لها نفس التردد الطبيعي للحدث نفسه. من المهم جدًا فهم وقياس التردد الطبيعي لنظام ما من أجل حمايته من مثل هذه الكوارث الطبيعية. يرتبط التردد الطبيعي ارتباطًا مباشرًا بالرنين. سيتم شرحه لاحقا. الأنظمة مثل المباني والدوائر الإلكترونية والكهربائية والأنظمة البصرية وأنظمة الصوت وحتى الأنظمة البيولوجية لها ترددات طبيعية. يمكن أن تكون على شكل مقاومة أو تذبذب أو تراكب حسب النظام.
الرنين
عندما يُعطى النظام (على سبيل المثال: البندول) تذبذبًا صغيرًا ، فإنه سيبدأ في التأرجح. التردد الذي يتأرجح به هو التردد الطبيعي للنظام. تخيل الآن قوة خارجية دورية تطبق على النظام. لا يكون تواتر هذه القوة الخارجية مشابهًا بالضرورة للتردد الطبيعي للنظام. ستحاول هذه القوة تأرجح النظام وفقًا لتردد القوة.هذا يخلق نمطًا غير متساوٍ. يمتص النظام بعض الطاقة من القوة الخارجية. الآن دعونا ننظر في الحالة التي تكون فيها الترددات متشابهة. في هذه الحالة ، سيتأرجح البندول بحرية بأقصى طاقة ممتصة من القوة الخارجية. وهذا ما يسمى بالرنين. في هذه الحالة ، حتى لو لم يكن البندول والقوة في نفس المرحلة ، فإن البندول سيتكيف في النهاية مع طور القوة. هذا تذبذب قسري. نظرًا لأن البندول يمتص أكبر قدر من الطاقة عند الرنين ، فإن سعة البندول تكون قصوى عند الرنين. هذا هو الخطر الذي تجلبه الزلازل والعواصف. لنفترض أن التردد الطبيعي للمبنى هو نفس تردد الزلزال ، فإن المبنى سوف يتأرجح بأعلى اتساع سينهار في النهاية. هناك أيضًا حالة رنين في دارات LCR. تعتمد مقاومة أي تركيبة LCR على تردد التيار البديل. يحدث الرنين عند الحد الأدنى من الممانعة. التردد المقابل للحد الأدنى من التردد هو تردد الرنين.في أعلى مقاومة ، يقال أن النظام مضاد للرنين. يستخدم هذا الرنين ومضاد الرنين على نطاق واسع في ضبط الدوائر ودوائر الترشيح على التوالي.
ما الفرق بين الرنين والتردد الطبيعي؟
• التردد الطبيعي هو خاصية من خصائص النظام.
• الرنين هو حدث يحدث عندما يتم تزويد النظام بالقوة الدورية الخارجية التي لها تردد طبيعي.
• يمكن حساب التردد الطبيعي للنظام.
• يحدد اتساع القوة الموردة سعة الرنين.
