Drgania wymuszone i tłumione, rezonans
W realnym świecie drgania rzadko trwają wiecznie. Gdy ciało traci energię, amplituda drgań stopniowo maleje – mówimy wtedy o drganiach tłumionych. Możesz to zaobserwować, gdy wahadło zegara stopniowo zwalnia lub gdy struny gitary cichną po szarpnięciu.
Kiedy zewnętrzna siła okresowo działa na układ drgający z częstotliwością równą częstotliwości drgań własnych tego układu, występuje zjawisko rezonansu. W trakcie rezonansu amplituda drgań gwałtownie wzrasta, co może mieć zarówno pozytywne, jak i negatywne skutki.
Rezonans mechaniczny znalazł wiele praktycznych zastosowań w naszym życiu. W medycynie wykorzystuje się go w badaniach rezonansu magnetycznego, które pozwalają na nieinwazyjne obrazowanie wnętrza ciała. Instrument muzyczny to także przykład wykorzystania rezonansu - pudła rezonansowe wzmacniają dźwięki wytwarzane przez struny.
⚠️ Uwaga: Zjawisko rezonansu może być niebezpieczne! Konstrukcje budowlane czy maszyny wpadające w niekontrolowane drgania mogą ulec zniszczeniu. Słynny przykład to most Tacoma Narrows, który zawalił się w 1940 roku, gdy wiatr wzbudził drgania rezonansowe jego konstrukcji.