Zjawisko rezonansu

Jako pierwszy zjawisko rezonansu zauważył Galileusz pod koniec XVI wieku, obserwując ruchy świecznika na wieży w Pizie. Stwierdził, że to, czy świecznik jest mocno rozbujany, czy słabo, jedno wahnięcie trwa ciągle tyle samo.

Galileusz dowiódł, że okres wahań nie jest uzależniony od amplitudy.

Niezbędnym parametrem do zdefiniowania drgań jest częstotliwość (ilość drgań w ciągu sekundy) podawana w hercach (Hz).

Prawie wszystkie rzeczy można wprowadzić w drganie, poprzez uderzenie, szarpnięcie lub dodania im energii inną metodą. Drganiom bardzo często towarzyszy dźwięk. By mógł dojść do naszych uszu, niezbędny jest ośrodek, gdzie dźwięk się rozniesie. Funkcję tą może pełnić powietrze lub woda. Gdyby np. w filharmonii nie byłoby powietrza, widzowie nie usłyszeli by muzyki. W muzyce drganie odgrywa niesamowicie wielką rolę. Jako przykład podam struny w gitarze.

Gitarzysta wprawia struny w drganie. Podczas drgania zderzają się one z cząsteczkami powietrza zbierając je w małą grupę. Po pewnym czasie wychylają się w drugą stronę zostawiając po sobie pustą przestrzeń, gdzie cząsteczki wracają. Później struny ponownie wracają, kończąc w ten sposób pełne drganie, a następnie pchają cząsteczki powietrza, jak na samym początku wahnięcia. Zagęszczając się oraz rozrzedzając przemiennie cząsteczki stwarzają falę, która roznosi się po pokoju i trafia do ucha grającego, gdzie wprawia błonę bębenkową w drgania o takiej samej częstotliwości z jaką drgały struny instrumentu.

Bez zjawiska rezonansu słuchanie muzyki byłoby niemożliwe. Gdybyśmy szarpnęli sznurek od prania rozwieszony na dwóch drzewach, dźwięk byłby ledwo słyszalny, ale jeśli struna drga na przykład w gitarze, porusza ona również pudło rezonansowe oraz znajdujące się w nim powietrze i dźwięk jest znacznie głośniejszy.

Zjawisko rezonansu może być również niebezpieczne. Krzyk w górach, który wprowadza w drganie cząsteczki powietrza, może spowodować lawinę.
W ośrodkach większej aktywności sejsmicznej, drgania ze środka Ziemi, mogą spowodować trzęsienie na jej powierzchni.

Zjawisko rezonansu zostało wykorzystane także dla potrzeb ludzi. Dzięki drganiom pola elektromagnetycznego, możemy słuchać radia.

Drganie ma także zastosowanie w różnych dziedzinach nauki.

Sejsmografowi, mogą obserwować drgania Ziemi i ostrzegać ludzi przed trzęsieniem.

Astronomowie oglądają wibracje na powierzchni słońca, a ogrzewanie ciała dla fizyka to nic innego jak wprawianie jego cząsteczek w coraz większe drgania.