rezonansi

Resonansi adalah fenomena fisika di mana respons sebuah sistem meningkat secara signifikan ketika frekuensi gaya eksternal yang bekerja padanya mendekati frekuensi alami sistem tersebut. Fenomena ini umum terjadi pada sistem mekanik, elektrik, akustik, maupun optik, dan ditandai dengan kenaikan amplitudo respons pada atau dekat frekuensi resonansi.

Untuk sistem mekanik sederhana berupa massa yang terhubung pegas, frekuensi alami dinyatakan sebagai ω0 = sqrt(k/m). Jika gaya eksitasi F0 cos(ωt) memiliki frekuensi ω yang mendekati ω0, amplitudo pergeseran x dapat meningkat besar. Redaman c mengurangi puncak resonansi; semakin besar damping, semakin lebar dan rendah puncak tersebut. Dalam bentuk graf, kurva amplitudo terhadap frekuensi membentuk puncak pada ω ≈ ω0. Amplitudo untuk eksitasi bergetar dapat dinyatakan sebagai X = F0 / sqrt((k − m ω^2)^2 + (c ω)^2).

Contoh umum resonansi meliputi alat musik seperti gitar atau biola, di mana senar menghasilkan nada ketika digetarkan pada frekuensi tertentu; sirkuit listrik LC yang digunakan untuk penyetel radio; serta struktur bangunan dan jembatan yang dapat beresonansi terhadap getaran gempa atau angin. Resonansi juga penting dalam akustik ruang, misalnya resonansi ruangan yang memperkuat beberapa frekuensi suara.

Jenis resonansi mencakup resonansi mekanik, resonansi listrik (sirkuit LC), resonansi akustik, dan resonansi optik pada sistem fotonik seperti resonator laser atau struktur fotonik. Faktor redaman, ukuran, dan konfigurasi sistem mempengaruhi frekuensi resonansi, amplitudo, dan faktor kualitas Q.

Pemahaman resonansi penting untuk rekayasa, desain peralatan, dan analisis struktur untuk mencegah kerusakan akibat respons berlebih.