فيزياء

صدى


هذه هي الظاهرة التي تحدث عندما يستقبل النظام المادي الطاقة من خلال إثارات التردد المساوية لأحد ترددات الاهتزاز الطبيعية. وهكذا يبدأ النظام المادي بالاهتزاز بزيادة السعات.

كل نظام فعلي يهتز له تردد طبيعي واحد أو أكثر ، أي ، والذي هو سمة من سمات النظام ، بدقة أكثر طريقة بنائه. على سبيل المثال ، يتم سحب التوازن من البندول ، أو سلاسل على الغيتار ، أو جسر للمشاة عبر طريق سريع مزدحم.

كل هذه الأنظمة لها ترددها الطبيعي المميز. عندما تحدث إثارة دورية على النظام ، مثل عندما تهب الرياح باستمرار على جسر أثناء العاصفة ، تحدث ظاهرة تداخل موجات تغير طاقة النظام ، وتغير سعةه.

كما درسنا سابقًا ، إذا كان تردد التذبذب الطبيعي للنظام والإثارة المستمرة حوله في نفس التردد ، فستتم زيادة طاقة النظام ، مما يؤدي إلى اهتزازه مع زيادة السعات.

ومن الأمثلة الشهيرة على هذه الظاهرة اختراق جسر تاكوما ناروز في الولايات المتحدة في 7 نوفمبر 1940. في وقت من الأوقات ، بدأت الرياح تهب بقدر ما تتأرجح الجسر الطبيعي ، مما تسبب في بدء الارتفاع. سعة اهتزازاتها حتى لم يعد بالإمكان تحمل هيكلها ، مما تسبب في كسر هيكلها.

يمكن اعتبار حالة جسر Tacoma Narrows بمثابة فشل بشري ، حيث كانت للرياح التي هبت في 7 نوفمبر 1940 خاصية تردد للمنطقة التي تم بناء الجسر فيها ، لذلك فشل المهندسون المسؤولون عن بنائها في تحليل الخصائص. المنطقة. لهذا السبب ، يتم حاليًا إجراء تحليل متعمق لجميع الميزات المحتملة التي قد تتطلب تغييرًا في تشييد المباني.

تخيل أن هذا هو جسر معلق ، ويتم إعطاء تردد التذبذب الطبيعي من خلال:

عندما متحمس بشكل دوري بواسطة الرياح تردد:

يتم إعطاء سعة تذبذب الجسر من خلال تراكب الأمواج:

إذا لم يكن للجسر مقاومة تدعم نطاق الحركة ، فسيتم إتلافه وربما يتم تدميره مثل جسر Tacoma Narrows.

فيديو: صدى الملاعب يرصد احتفالات نجوم النصر داخل وخارج الملعب (سبتمبر 2020).