Rezonans

Rezónans adalah fenomena di mana suatu sistem berosilasi dengan amplitudo lebih besar pada frekuensi tertentu, yang disebut frekuensi resonansi. Fenomena ini terjadi ketika frekuensi gaya pendorong mendekati frekuensi alami sistem, atau ketika bentuk geometri dan batasan memungkinkan gelombang berdiri.

Redaman menentukan seberapa tinggi puncak resonansi. Sistem dengan redaman rendah cenderung menampilkan amplitudo puncak yang lebih besar. Secara umum, persamaan gerak linier sederhana m x'' + c x' + k x = F0 cos(ωt) menunjukkan ω0 = sqrt(k/m) sebagai frekuensi alami, dengan rasio redaman ζ = c/(2 sqrt(mk)). Resonansi terjadi saat ω mendekati ω0; pada redaman ringan, frekuensi resonansi ωres ≈ ω0 sqrt(1 - 2ζ^2).

Contoh rezonan mencakup berbagai bidang: mekanik dan struktural (ayunan, jembatan, bangunan), akustik (ruangan, instrumen musik), listrik (sirkuit RLC) dan optik (resonator). Dalam kimia, istilah rezonansi juga dipakai untuk menggambarkan delokalisasi elektron melalui struktur resonansi, yaitu gambaran molekul sebagai campuran dari beberapa struktur Lewis yang nyata.

Aplikasi rezonan meliputi tuning frekuensi dalam radio, sensor berbasis resonansi, dan kontrol getaran pada mesin atau bangunan. Namun, rezonan yang tidak terkendali dapat menimbulkan kerusakan struktural jika gaya eksternal bekerja pada frekuensi alami sistem. Fenomena ini juga menjadi pertimbangan dalam perancangan perangkat elektronik, akustik, dan mekanik untuk meningkatkan efisiensi atau mencegah kerusakan.