Rezonansie

Rezonansie is die fenomeen waarin die reaksie van ’n stelsel op ’n geforseerde krag baie sterk toeneem wanneer die frekwensie van daardie krag naby die stelsel se natuurlike frekwensie lê. Die natuurlike frekwensie f0 word bepaal deur eienskappe soos massa en stugheid, en deur demping. Wanneer die geforseerde frekwensie f naby f0 is, bou energie oor tyd op in die stelsel en die amplitude neem toe.

Die maksimum reaksie word sterk deur demping beïnvloed: hoe laer die demping, hoe groter die resonansie en hoe langer duur dit. Demping onttrek voortdurend energie en beperk daarom die amplitude. In praktyk word resonansie soms as ’n top in ’n frekwensie-diagram gesien, waar die stelsel by sekere frekwensies besonder responsief is.

Rezonansie kom in verskillende domeine voor: meganiese, elektriese, akoestiese en optiese resonansie. In meganiese stelsels soos slingers en snaarinstrumente lei resonansie tot sterk vibrasies en klankproduksie in musiekinstrumente. In elektriese kringe bestaan rezonansie by LC-kringe en filtrate en bepaal die aanbod by spesifieke frekwensies. Akoestiese rezonansie vind plaas in kamers en klankborde waar ruimtes klink soos resonators, terwyl optiese resonansie verband hou met ligkammers en laserresonators.

Aspekte soos resonansie is fundamenteel vir fisika en ingenieurswese: dit verklaar waarom stelsels by sekere frekwenses baie gereeld reageer en waarom ontwerpers demping en vorming gebruik om ongewenste resonansie te beheer.