Resonance vs Natural Frequency
Mlio na frequency asilia ni mada mbili muhimu zinazojadiliwa chini ya mada ya mawimbi na mitetemo. Pia inachukua sehemu muhimu katika nyanja kama vile nadharia ya mzunguko, usimamizi wa maafa, uhandisi na hata sayansi ya maisha. Makala haya yatajaribu kujadili matukio haya mawili, umuhimu wake, kufanana kwao na hatimaye tofauti zao.
Marudio Asili
Kila mfumo una sifa inayoitwa masafa ya asili. Mzunguko wa asili wa mfumo ni muhimu sana; ni mzunguko ambao mfumo utafuata, ikiwa mfumo hutolewa kwa oscillation ndogo. Matukio kama vile matetemeko ya ardhi na upepo yanaweza kuharibu vitu vilivyo na marudio ya asili sawa na tukio lenyewe. Ni muhimu sana kuelewa na kupima mzunguko wa asili wa mfumo ili kuilinda kutokana na majanga hayo ya asili. Mzunguko wa asili unahusiana moja kwa moja na resonance. Itaelezwa baadaye. Mifumo kama vile majengo, saketi za kielektroniki na umeme, mifumo ya macho, mifumo ya sauti na hata mifumo ya kibaolojia ina masafa ya asili. Zinaweza kuwa katika hali ya kuzuiliwa, msisimko au nafasi ya juu kutegemea mfumo.
Resonance
Mfumo (k.m: pendulum) unapotolewa msisimko mdogo, utaanza kuyumba. Mzunguko ambao inazunguka ni mzunguko wa asili wa mfumo. Sasa fikiria nguvu ya nje ya mara kwa mara inayotumika kwenye mfumo. Mzunguko wa nguvu hii ya nje sio lazima iwe sawa na mzunguko wa asili wa mfumo. Nguvu hii itajaribu kugeuza mfumo kwa mzunguko wa nguvu. Hii inaunda muundo usio na usawa. Nishati fulani kutoka kwa nguvu ya nje inafyonzwa na mfumo. Sasa hebu tuzingatie kesi ambapo masafa ni sawa. Katika kesi hii, pendulum itazunguka kwa uhuru na nishati ya juu inayofyonzwa kutoka kwa nguvu ya nje. Hii inaitwa resonance. Katika kesi hii, hata kama pendulum na nguvu hazikuwa katika awamu sawa, pendulum hatimaye ingeweza kukabiliana na awamu ya nguvu. Hii ni oscillation ya kulazimishwa. Kwa kuwa pendulum inachukua kiwango cha juu zaidi cha nishati wakati wa resonance, amplitude ya pendulum ni ya juu zaidi katika resonance. Hii ndiyo hatari inayoletwa na matetemeko ya ardhi na dhoruba. Tuseme mzunguko wa asili wa jengo ni sawa na ule wa tetemeko la ardhi, jengo litayumba na amplitude ya juu zaidi hatimaye kuanguka. Pia kuna hali ya resonance katika mizunguko ya LCR. Impedans ya mchanganyiko wowote wa LCR inategemea mzunguko wa sasa mbadala. Resonance hufanyika kwa kiwango cha chini cha impedance. Mzunguko unaofanana na mzunguko wa chini ni mzunguko wa resonance. Katika kizuizi cha juu zaidi, mfumo huo unasemekana kuwa wa kupinga sauti. Resonance hii na anti-resonance hutumiwa sana katika kutengeneza saketi na saketi za vichujio mtawalia.
Kuna tofauti gani kati ya Resonance na Natural Frequency?
• Masafa ya asili ni sifa ya mfumo.
• Resonance ni tukio ambalo hutokea wakati mfumo umetolewa kwa nguvu ya nje ya muda ambayo ina masafa ya asili.
• Masafa asilia yanaweza kuhesabiwa kwa mfumo.
• Amplitude ya nguvu iliyotolewa huamua ukubwa wa mlio.
