Nucené kmitání, rezonance

Vlastní kmitání:

• pokud drnkneme na pružné těleso, začne kmitat
  • kmitá VLASTNÍM KMITÁNÍM, tj. frekvencí, na kterou je naladěno
  • vlivem odporu prostředí a ztráty energie amplituda (maximální výchylka) kmitání se každým kmitem snižuje, až postupně zanikne
  • kmitání je TLUMENÉ

Nucené kmitání:

• je kmitání kdy těleso nutíme kmitat po celou dobu kmitání pomocí vnějšího generátoru kmitání
• kmitání je NETLUMENÉ
  • amplituda (maximální výchylka) je konstantní
• frekvence kmitání tělesa je dána frekvencí vnějšího generátoru
• amplituda kmitů bývá menší, než při jinak stejných podmínkách amplituda vlastního kmitání
• amplituda kmitů je stejná jako při vlastním kmitání, pokud po celou dobu kmitání dodáváme vnějším generátorem energii přesně odpovídající ztrátám, které nastanou při tlumeném kmitání
  • příklad:
    • klavír - klavírista stlačením klávesy udeří na strunu - pokud klávesu nepustí, struna kmitá volně a zvuk struny snižuje hlasitost - amplituda klesá, až struna přestane kmitat - vlastní a tlumené kmitání
    • houslista - pomocí smyčce může dodávat po dobu hraní tónu struně energii, kterou by, kdyby kmitala volně, ztratila a tón může znít stále se stejnou hlasitostí - nucené kmitání

• je speciální případ nuceného kmitání
• zdroj kmitání kmitá na určité frekvenci
• jiné pružné těleso tzv. rezonátor, které je naladěno na stejnou frekvenci jako rezonátor, se nacházi v takové vzdálenosti od zdroje, aby kmitání zdroje k rezonátoru dospělo
• kmitání zdroje potom vybudí v rezonátoru kmitání o stejné fekvenci jako je kmitání zdroje
• dojde při tom k výraznému zesílení kmitání
• amplituda kmitání rezonátoru může výrazně převyšovat amplitudu zdroje kmitání
• při rezonanci dochází přenosu energie