📌 Podsetnik

Prinudne oscilacije

• Na klatno ili bilo koji oscilator sila može delovati na više načina.
  – Ako sila deluje duže vreme, ostvaruje trajan kontakt i vrši rad nad telom.
  – Ako sila deluje kratkotrajno, oscilator započinje slobodne oscilacije oko ravnoteže.
  – Ako na oscilator deluje periodična sila, koja se ponavlja u pravilnim vremenskim intervalima, oscilator će oscilovati u ritmu te sile.

Periodična sila

• Periodična sila deluje ponavljano, u pravilnim vremenskim intervalima.
• Broj dejstava sile u jednoj sekundi predstavlja frekvenciju periodične sile:
  $ \nu $
• Simulacija prikazuje teg na opruzi povezan sa rotirajućim diskom: disk svojim ponavljajućim pomeranjem generiše periodičnu prinudnu silu.

Promena amplitude pri promeni frekvencije prinudne sile

• Kako se povećava frekvencija prinudne sile, amplituda oscilovanja raste.
• Raste kontinuirano sve dok frekvencija prinudne sile ne dostigne specifičnu vrednost pri kojoj je amplituda maksimalna.
• U prikazanom slučaju (neprigušene oscilacije) amplituda postaje ekstremno velika. Nakon te vrednosti frekvencije naglo opada.

Mehanička rezonancija

• Do povećanja amplitude dolazi kada se sopstvena frekvencija oscilatora izjednači sa frekvencijom prinudne sile.
• Ovaj fenomen naziva se mehanička rezonancija.
• Amplituda prinudnih oscilacija data je izrazom:
  $ \frac{F_{0}}{2\pi m \left( \nu_{0}^{2} – \nu^{2} \right)} $
  gde je F₀ amplituda prinudne sile.
• Iz izraza se vidi da amplituda teži beskonačnosti kada je:
  $ \nu = \nu_{0} $
  jer bi se delilo nulom.
• U realnosti to ne može da se desi zbog:
  – sila prigušenja,
  – ili zbog fizičkog oštećenja/uništenja oscilatora.

Primer rezonancije

• Često se prikazuje primer vinske čaše kojoj se dovodi zvuk frekvencije jednake njenoj sopstvenoj frekvenciji.
• Čaša počinje da osciluje sa sve većom amplitudom — dok na kraju ne pukne.

Za detaljno objašnjenje uz animacije pogledajte video.