Rehber | Kategoriler | Konular
REZONANS
Alm. Rezonanz (f), Fr. Résonance (f), İng. Resonance. Belirli bir frekansta titreşen bir sistemin, aynı frekanstaki dış titreşimin tesirinde kalarak yüksek genlikle titreşmesi olayı. Fizikî sistemlerde dıştaki uyarıcının tesiriyle titreşen cisimler, uyarıcı etkisini kaldırdığı taktirde genliğini yavaş yavaş küçülterek sıfıra indirir. Bu olaya sönümlenme denir. Titreşen cismin birim zamandaki (1 sn) titreşim veya salınım sayısına frekans, bir salınım süresine de peryot adı verilir. Denge hâliyle en uzaktaki konum arasındaki mesâfeye genlik (amplitüd) denir. Titreşen cisimlerin normal frekanslarına tabiî frekans da denebilir.
Titreşen cisimlerin tabiî frekansları ile dışardan etki eden kuvvetlerin zorlayıcı frekansları çakışırsa, yâni birbirine eşit olursa, bu durumda cismin genliği her titreşimde artar ve nihâyet maksimum bir değere ulaşır. Bu durum rezonans hâlidir. Salıncakta kendi kendine sallanan bir kimsenin tabiî bir frekansı vardır. Dışardan bir kimse salıncağa, her salınımda eşit ve salınım yönünde itme kuvveti uygularsa, salıncağın genliği, yâni açılması gittikçe artar ve bir maksimuma ulaşır. Bu, salıncağın rezonansa uğraması demektir. Elektrik, mekanik ve akustik (ses) olaylarda rezonans hâdisesi vukû bulabilir.
Mekanik rezonans: Mekanik rezonansa en güzel örnek daha önce bahsi geçen salıncaktır. Başka bir örnek tramplenden atlama olayıdır. Atlet irtifâ (yükseklik) kazanmak için tramplende yaylanır. Tramplenin tabiî frekansı ile atletin frekansı eşit olunca maksimum atlama yüksekliğine erişilir. Atletin yaylanması ile tramplen rezonans hâle geçer.
Rezonans sırasında uygulanan kuvvet sürekli olursa bu hal titreşen sistem için tehlikeli olabilir. Bu bir köprü ise yıkılabilir. Târihte rezonans sonucu yıkılan köprü örnekleri mevcuttur. Bunlardan biri; Fransa'da Sen Nehri üzerinde bulunan bir asma köprüden uygun adımlarla geçen askerler, köprüyü titreştirmeye başlamış ve köprü titreşim frekansı ile askerin adımları vuruş kuvveti uygun düşünce köprü yıkılmış, asker suya dökülmüştür. Bu târihten çok önceki yıllarda Osmanlı askerinin köprülerden geçerken serbest (âdi) adımlarla geçtiği literatürlere geçmiş bir gerçektir.
İkinci olay Amerika'da Washington'daki Tacoma Narrows Köprüsünün titreşim frekansının rüzgârın frekansına eşit olunca, rezonansa geçerek yıkılma hâdisesidir. Çağdaş teknoloji, asma köprülerin rezonans sonunda yıkılmaması için frekans değiştirici geçer kütleleri asma köprülere ilâve etmeyi ihmal etmemiştir.
Akustik rezonans: İçerisinde belli miktar sıvı, geriye kalanı hava dolu olan ağzı açık silindirik kapların ağız kısmına titreşen bir diyapazon yaklaştırılırsa, kap içindeki havanın titreşim frekansı diyapazonunkine eşit olunca rezonans hâdisesi vuku bularak, diyapazonun sesinden daha şiddetli bir ses duyulur. İşte bu akustik (ses) rezonanstır.
Akustik rezonansın sebebi, hava ortamında duraklı dalgaların teşekkül etmesidir. Ortamın uygunluğu titreşimin dalga boyuna ayarlanırsa uç kısımlarda ses dalgalarını periyodik olarak yansıtacak yükseltici bir rezonans etkisi temin edilir.
Elektrikli rezonans: Bir alternatif akım devresinde bobin (self, L), kondansatör (C) ve rezistans (direnç, R) bulunursa devreden geçen maksimum akım şiddeti maksimum potansiyelin Z impedansa (zâhiri direnç) oranıdır.
Akımın en büyük değere ulaşması olayına rezonans denir ki, bu da impedansın en küçük değerde olması ile mümkündür. Z impedansın en küçük değeri R dirence eşit olması hâlidir ki, bu durumda w L= 1 / w.C olur. Bu eşitliği sağlayan rezonans frekansı ise:
dir. Şu halde alternatif akım devresinin frekansı bu değerde olursa devre rezonansa girer ve devrede dolaşan akım şiddeti en yüksek değerine ulaşır.
Bunların dışında nükleer manyetik rezonans da günümüzün önemli konularından biridir. Titreşen atom ve moleküllerin uygun zorlanmış fekansla etkilenmesi prensibine dayanır. Bunlarla komplike (karışık) moleküllerin yapısıyla ilgili özellikleri tespit edilebilir. İncelenen malzemenin atomik özellikleri açısından da detaylı bilgi elde edilebilir.
e-posta adresimize mail atabilirsiniz.