📌چگونه با فرکانس مشکل خود را حل کنیم؟
یک اصل مهم در فرکانس وجود دارد که باید با آن آشنا بشید تا بتوانید نحوه عملکرد فرکانس در حل مشکلات را متوجه بشید و آن فرکانس تشدید یا رزونانس هست
در ادامه به مبحث جذاب رزونانس یا همان فرکانس تشدید که یکی از خواص سیستمهای ارتعاشی است، میپردازیم. رزونانس یا تشدید (Resonance) زمانی اتفاق میافتد که فرکانس تحریک خارجی (مثلا ضربه زدن به میله) با فرکانس طبیعی سیستم (همان میله) یکسان شود. به زبان سادهتر اگر یک سیستم در معرض ارتعاش اجباری خارجی قرار گرفته و فرکانس ارتعاش اجباری خارجی با فرکانس طبیعی آن سیستم (میله) برابر باشد، رزونانس اتفاق میافتد. پس از آن دامنه ارتعاش سیستم بطور قابل توجهی افزایش مییابد. پدیده رزونانس میتواند به سیستم آسیب جدی رسانده و عمر آن را بطور قابل توجهی کاهش دهد و یا میتواند مفید باشد. در ادامه بطور مفصل به جزئیات این پدیده میپردازیم.
ابتدا فرکانس طبیعی و جزئیات آن معرفی میشود. سپس نمونههایی جالب از رزونانس را معرفی میکنیم
🟩 https://eitaa.com/Alma_frequency
📌فرکانس طبیعی
✅هر چیزی فرکانس طبیعی خود را دارد از اجنه و فرکانس کلمات سحر در عالم متافیزیک تا اشیاء و اتم، سلول های بدن و...
دقت کنید ما میدانیم در متافیزیک فرکانس به شکلی که در عالم فیزیک هست وجود ندارد، اما در متافیزیک نوع خاصی از فرکانس وجود دارد که در عالم فیزیک امکان سنجیدن آن با روش های فیزیکی وجود ندارد برای همین به آن میگویم متافیزیک یعنی فراتر از عالم فیزیک، در نتیجه ما در تمام عالم ها فرکانس خاص خودش را داریم مهم آن است چگونه آن را پیدا و استفاده کنیم و از طریق القا فرکانس فیزیک بر متافیزیک و بلعکس روی یکدیگر اثر بگذاریم
⬅️خب به فرکانس طبیعی بپردازیم:
فرکانس طبیعی، فرکانسی است که اگر سیستم را کمی تحریک کرده و رها کنیم با آن فرکانس نوسان میکند مثل تاب. همه اجسام دارای فرکانس طبیعی هستند که در آن ارتعاش میکنند. از سادهترین مثال شروع میکنیم. یک جرم (وزنه) متصل به فنر را درنظر بگیرید. درصورتی که کمی جرم را از حالت تعادل خارج کرده و رها کنیم، جرم شروع به حرکت میکند. این سیستم با یک فرکانسی نوسان میکند که به آن فرکانس طبیعی میگوییم.
برای درک بهتر یک مثال دیگر ارائه میکنیم. حرکت یک تاب را درنظر بگیرید. اگر به یک تاب ساکن، کمی حرکت نیرو وارد کنیم و آن را به حرکت درآوریم، خواهیم دید که نوسان میکند، حال این تاب وقتی برمیگردد در یک نقطه ای در هوا برای لحظه ای ساکن میشود که یعنی یک دور کامل فرکانس را گذرانده است، اگر ما در آن نقطه ساکن کمی نیرو وارد کنیم میبینیم تاب بیشتر از قبل نوسان و بالاتر میرود و این عمل را هربار که تکرار کنیم ما با نیروی کم یک حرکت بزرگ ایجاد کرده ایم که این خاصیت فرکانس تشدید است یعنی ذخیره انرژی سیستم
در واقع ما بعنوان یک محرک خارجی به تاب فرکانس تشدید وارد میکنیم که اعمال فرکانس نیروی ما (همان مدت زمان اعمال نیرو در نقطه ساکن تاب) با فرکانس حرکت تاب مساوی است در نتیجه تاب انرژی بیشتری میگیرد و بالاتر میرود. شما اگر به یک تاب با نیروی زیاد چوب ضربه بزنید شاید کمتر از حالتی که با نیروی کم دست تکان میدهید، حرکت کند، چون فرکانس و حرکت ضربه چوب با فرکانس طبیعی حرکت تاب برابر یا همسو نبود
این خاصیت رزونانس یا تشدید بسته به شرایط مختلف میتواند مفید یا مضر باشد، مثلا در تاب مفید است اما اگر یک پل عظیم را با فرکانس طبیعیش موجه شود آن پل تخریب میشود که فیلم آن را در ادامه مشاهده میکنید
حال که با مفهوم فرکانس طبیعی آشنا شدیم، باید بدانیم که فرکانس طبیعی مربوط به ذات سیستم است. بدین معنا که تحت شرایط محیطی تغییر نمیکند و فقط و فقط به خود سیستم بستگی دارد. مواردی مانند جرم، سختی، شرایط مرزی و… در تغییر فرکانس طبیعی نقش دارند. مثلا فرکانس تاب با طناب با تاب زنجیر متفاوت است. دقیقا به این خاطر که ذات آن عوض شده است. حال فرض کنید که تاب با طناب را تحت نیروی سینوسی خارجی قرار میدهیم. با تغییر فرکانس تحریک نیروی سینوسی، فرکانس طبیعی تاب هیچ تغییری نمیکند. چرا که در واقع بخشی از سیستم نیست بلکه خارج آن است (مثل همان ضربه چوب) . همچنین تغییر نوع نیرو از سینوسی به کسینوسی نیز نمیتواند تأثیری بر فرکانس طبیعی تاب بگذارد.
🟩 https://eitaa.com/Alma_frequency
✅ پس هر چیزی فرکانس طبیعی خود را دارد از اتم و سلول تا اعضا بدن و همه اشیاء ها فرکانس طبیعی خود را دارند
و میتوان آنها را رزونانس کرد
📌یک سیستم چند فرکانس طبیعی دارد؟
نکته آخر درباره فرکانس طبیعی، تعداد آن است. بطور کلی هر سیستم به تعداد درجات آزادیاش، دارای فرکانس طبیعی میباشد. (درجه آزادی به کمترین مختصه مورد نیاز برای توصیف حرکت یک سیستم گویند). مثلا یک سیستم جرم و فنر دارای یک فرکانس طبیعی است چراکه درجه آزادی آن یک میباشد. این فرکانس طبیعی برابر با جذر نسبت سختی فنر به جرم جسم میباشد.
مثلا اگر فنر شل استفاده شود شما یکبار به آن ضربه بزنید، آن فنر 10 بار تکان میخورد، پس اگر بالاترین میزان ضربه ای که باعث بیشترین تعداد نوسان شود میشود میزان درجه آزادی فنر که در اینجا مثلا 10 بار نوسان کرده است
حالا اگر از فنر سفت تر استفاده کنیم و یکبار ضربه بزنیم آن فنر 5 بار نوسان میکند که درجه آزادی آن فنر 5 و فرکانس طبیعی آن هم 5 است
اما از آنجایی که در واقعیت هر سیستمی دارای بینهایت درجه آزادی است، در نتیجه دارای بینهایت فرکانس طبیعی نیز خواهد بود. مثلا یک فنر دارای بینهایت فرکانس طبیعی خواهد بود. این فرکانسها به صورت صعودی افزایش مییابند. مثلا فرکانسهای طبیعی یک فنر میتواند بصورت ۱۵۰، ۳۷۰، ۶۸۰، ۹۲۰، ۱۳۵۰ و… باشند. در واقع لزومی به دانستن همه فرکانسهای طبیعی یک سیستم نیست بلکه فقط فرکانسهایی که نزدیک به فرکانس تحریک خارجی باشند نیاز است.
در ادامه بیشتر توضیح خواهیم داد
🟩 https://eitaa.com/Alma_frequency
رزونانس از برابر شدن فرکانس تحریک با فرکانس طبیعی سیستم رخ میدهد. از نظر ریاضی، دامنه ارتعاشات یک سیستم ارتعاشی، بنحوی است که در مخرج آن اختلاف فرکانس طبیعی و تحریک وجود دارد. پس از یکی شدن این دو فرکانس، مخرج کسر صفر شده و از نظر تئوری، دامنه بینهایت میشود. اما در واقعیت دامنه افزایش قابل توجهی مییابد. این افزایش دامنه تا مرز نابود شدن سیستم ادامه مییابد. البته که در همه موارد نابودی سیستم قطعی نیست. اما آسیبهایی نظیر خستگی از نتایج رزونانس میباشد.
البته پدیده رزونانس فقط در سیستمهای مکانیکی نیست. یک نمونه جالب از پدیده رزونانس، رزونانس روده انسان است. بله! روده انسان را بعنوان یک سیستم درنظر بگیرید. مثلا در مسافرتهای هوایی، گاهی فرکانس ارتعاش بال هواپیما با فرکانس طبیعی روده انسان برابر میشود. این اتفاق منجر به حالت تهوع و یا ناراحتی برای انسان میشود. (البته در دهههای اخیر کلیه این موارد در فرآیند طراحی هواپیما و یا هر سیستمی لحاظ میشود تا دچار رزونانس با انسان نشود)
در ویدئوی زیر نمونه رزونانس بال یک بالگرد را مشاهده میکنیم.
🟩 https://eitaa.com/Alma_frequency
3.4M حجم رسانه بالاست
مشاهده در ایتا
رزونانس یک بالگرد
🟩 https://eitaa.com/Alma_frequency
نمونه رزونانسهای مفید
در زندگی روزمره بسیاری از فعالیتها با استفاد از پدیده رزونانس اتفاق میافتند. مثلا تاب بازی یکی از نمونههای آشنای رزونانس است. وقتی تاب را فشار میدهیم، حرکت به جلو و عقب شروع میشود. اگر بطور منظم به تاب نیرو وارد شود، دامنه حرکت آن را افزایش مییابد. شخصی که تاب را حرکت میدهد باید با زمان نوسان هماهنگ باشد. درنهایت هنگامی که فرکانس حرکت تاب به فرکانس طبیعی خود میرسد، به دلیل رزونانس خود بخود افزایش دامنه داریم. برای توقف نیز ما بطور طبیعی نیرویی وارد میکنیم تا تاب را نگه داریم. در واقع با از بین بردن رزونانس، دامنه نیز کاهش مییابد. نکته بسیار جالب اینست که ما تمام این مراحل را بطور طبیعی و بدون هیچ دانشی انجام میدهیم. و این نشان دهنده درک صحیح ما از طبیعت است.
نمونههای دیگری نظیر گیتار، ماکروویو، پاندول و سیستمهای موسیقی نیز با استفاده از رزونانس کار میکنند. مثلا ماکروویو با تشعشع امواج در طول موج و فرکانسی خاص مواد غذایی را مجبور به ارتعاش و تغییر حالت میکند. حتما متوجه شدهاید که این فرکانس، همان فرکانس طبیعی مواد غذایی است. شاید بپرسید که آیا مواد غذایی هم فرکانس طبیعی دارند؟ بله، توجه داشته باشید که کلیه اشیائی که در اطراف خود میبینید دارای فرکانس طبیعی هستند.
نمونه رزونانسهای مخرب
مشهورترین فاجعه در اثر رزونانس، فاجعه سقوط پل تاکوما ناروز میباشد. این فاجعه در ویدئو زیر مشاهده کنید. این حادثه میتواند از برابر شدن فرکانس نیروی باد با فرکانس طبیعی پل باشد.
🟩 https://eitaa.com/Alma_frequency
5.8M حجم رسانه بالاست
مشاهده در ایتا
فاجعه سقوط پل تاکوما ناروز توسط رزونانس ایجاد شده از وزش باد معمولی
🟩 https://eitaa.com/Alma_frequency
🍏➖آلما➖🍎
فاجعه سقوط پل تاکوما ناروز توسط رزونانس ایجاد شده از وزش باد معمولی 🟩 https://eitaa.com/Alma_freque
ببینید یک باد معمولی چطور باعث تخریب پل میشود
چون فرکانس طبیعی سیستم (پل) برابر با فرکانس وزش باد بود در نتیجه به ارتعاش در آمد
یعنی اگر فرکانس یک چیزی 2 باشد، ما به آن چیز فرکانس 2 وارد کنیم باعث ارتعاش آن میشویم که این ارتعاش میتواند مفید یا مضر باشد که بسته به هدف ما میتوانیم از آن استفاده بکنیم
🟩 https://eitaa.com/Alma_frequency
خب با پدیده مهم فرکانس تشدید آشنا شدیم
این مبحث بسیار گسترده است و در همه چیز میتواند رزونانس رخ دهد
در بحث فرکانس بسیار مهم است توجه کنیم صدایی که میشنویم باعث رزونانس سلول های بدن یا ذهن نشود که باعث تحریک اون سلول و در نتیجه فعال شدن عملکرد آن خواهد شد که میتواند مفید یا مضر باشد
برای همین موسیقی (فرکانس) یک شمشیر دو لبه است اگر با آگاهی استفاده نشود تاثیرات مخربی خواهد داشت
🟩 https://eitaa.com/Alma_frequency
1.5M حجم رسانه بالاست
مشاهده در ایتا
اثر فرکانس رزونانس بر شی هم فرکانس خودش که آن را به حرکت در می آورد
دقت کنید از راه دور بدون اتصال میتوان 2 شئ را رزونانس یا ارتعاش داد
این یک اصل مهم در قانون طبیعت است برای همه فرکانس های عالم
🟩 https://eitaa.com/Alma_frequency