공명이란 적용된 주기력(또는 그 푸리에 성분)의 주파수가 작용하는 시스템의 고유 주파수와 같거나 가까울 때 발생하는 진폭 증가 현상을 말합니다.진동력이 동적 시스템의 공진 주파수로 적용되면 시스템은 다른 비공진 [3]주파수에서 동일한 힘이 적용될 때보다 더 높은 진폭으로 진동합니다.
응답 진폭이 상대적으로 최대인 주파수는 시스템의 [3]공진 주파수 또는 공진 주파수라고도 합니다.시스템의 공진 주파수에 가까운 작은 주기적 힘은 진동 에너지의 저장으로 인해 시스템에서 큰 진폭 진동을 발생시킬 수 있습니다.
공명현상은 모든 종류의 진동과 함께 발생한다: 기계적 공명, 궤도 공명, 음향 공명, 전자기 공명, 핵자기 공명, 전자 스핀 공명, 양자파 함수의 공명이 있다.공명 시스템은 특정 주파수(예: 악기)의 진동을 발생시키거나 많은 주파수를 포함하는 복잡한 진동에서 특정 주파수(예: 필터)를 추출하는 데 사용할 수 있습니다.
공명이라는 용어는 음향학, 특히 악기 등에서 관찰되는 공감 공명, 예를 들어 한 현이 다른 현을 친 후에 진동하고 소리를 내기 시작할 때 유래했다.
개요[편집하다]
공명은 시스템이 두 개 이상의 다른 저장 모드(단순 진자의 경우 운동 에너지와 위치 에너지 등) 간에 에너지를 저장하고 쉽게 전달할 수 있을 때 발생합니다.그러나 사이클마다 댐핑이라고 하는 손실이 있습니다.댐핑이 작을 경우 공진 주파수는 시스템의 고유 주파수(무단 진동의 주파수)와 거의 동일합니다.일부 시스템에는 여러 개의 고유한 공명 주파수가 있습니다.
예[편집하다]
친숙한 예로는 추 역할을 하는 놀이터 그네가 있다.스윙의 고유 간격(공진 주파수)에 맞춰 스윙을 밀면 스윙이 점점 높아지며(최대 진폭) 더 빠르거나 느린 템포로 스윙을 밀면 더 작은 호가 생긴다.푸시가 스윙의 고유 진동과 일치할 때 스윙이 흡수하는 에너지가 극대화되기 때문이다.
공명은 자연계에서 광범위하게 발생하며 많은 장치에서 이용됩니다.그것은 사실상 모든 정현파 및 진동이 발생하는 메커니즘이다.금속, 유리 또는 나무로 된 단단한 물체가 부딪혔을 때처럼 우리가 듣는 많은 소리는 물체에서 잠깐의 공명 진동에 의해 발생합니다.빛과 다른 단파장 전자기 복사는 원자 내의 전자와 같은 원자 규모의 공진에 의해 생성됩니다.공명의 다른 예:
- 현대 시계 및 시계의 시간 기록 메커니즘(기계 시계의 밸런스 휠, 석영 시계의 석영 결정 등)
- 펀디 만의 조석 공명
- 악기와 인간의 성관의 음향 공명
- 올바른 음조의 음색(공진 주파수)에 노출되었을 때 크리스털 와인잔이 깨짐
- 유리 물체(유리, 병, 꽃병)의 테두리를 손끝으로 문질러 진동시키는 등의 마찰 관용어
- 무선 주파수를 선택적으로 수신할 수 있는 라디오 및 TV 튜닝 회로의 전기적 공진
- 레이저 공동에서의 광학 공진에 의한 간섭성 빛의 생성
- 태양계 가스 거성의 일부 위성에서 볼 수 있는 궤도 공명
- 원자 규모의 물질 공진은 응집 물질 물리학에서 사용되는 몇 가지 분광 기술의 기초이다.
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