صفحه 15

اگر به نوسانگري يك نيروي دوره اي اعمال شود كه بسامد آن با بسامد طبيعي يكسان باشد ، دامنه نوسان تا مقدار بيشينه افزايش مي يابد و از آن پس حركت نوساني بدون كاهش دامنه ادامه مي يابد.دراين صورت مي گوييم پديده تشديد رخ داده است.همانطور كه قبلا بيان شد نوسانهاي عادي ميرا هستند . مگر اين كه به اعمال نيروي دائم به نوسانگر، دامنه آنرا حفظ كنيم.مثلا درتاب بازي بچه ها هنگامي كه تاب را به نوسان درمي آوريم ،پس ازتعدادي نوسان مي ايستد.براي اينكه تاب به نوسان خود ادامه دهد،بايد به آن نيرو وارد كنيم.مثلا مي توانيم پس از يك رفت و برگشت هنگامي كه تاب مي خواهد نوسان بعدي را شروع كند به آن نيرو وارد مي كنيم.دراين حالت دوره وارد كردن نيرو با دوره نوسان تاب برابراست.بااعمال اين نيرو دامنه نوسان افزايش مي يابد.دراين حالت نيروي اعمال شده اثر نيروهاي اتلافي را خنثي مي كند.مثالهاي زيادي مشابه تاب بازي مي توان بيان كرد كه در آنها پديده تشديد اتفاق مي افتد.

تذكر:

1-درحالتي كه بسامد نيرو با بسامد طبيعي نوسانگر برابر نباشد،باز هم انرژي به نوسانگر منتقل مي شود.اما بيشترين انرژي درحالت تشديد به نوسانگر منتقل مي گردد.

2-پديده تشديدممكن است مفيد يا مشكل زا باشد،مثلادر ساعت كوكي اين پديده مفيداست.فنركوك يك نيروي دوره اي بر رقاصك ساعت اعمال مي كند . بسامد اين نيرو با بسامد نوسان رقاصك برابراست و درنتيجه تشديد رخ مي دهد و باعث مي شود كه حركت نوساني رقاصك ادامه يابد.اماپديده تشديد ممكن است اثرمخرب نيزداشته باشد و باعث تخريب ساختمانها و تاسيسات هنگام وقوع زلزله يا توفان شود.مثلا پل عظيم تاكومانروز امريكا در سال 1940 به علت نزديك بودن بسامدهاي وزش باد با بسامد طبيعي پل دراثر تشديدتخريب شد.

مطابق شكل مقابل به طناب افقي آونگ هاي ساده اي باطولهاي متفاوت ولي جرم يكسان بياويزيد.به طوري كه طول آونگ هاي شماره 2 و 5 با يكديگر برابرباشد. اكنون آونگ شماره 5 را از وضع تعادل خارج وآنرا رها كنيد.حركت چهار اونگ ديگر رابه دقت مشاهده كنيد و نتيجه را تجزيه وتحليل و به كلاس گزارش كنيد.

جواب:

همه آونگ ها به نوسان درمي آيند اماپس ازچند نوسان مي ايستند درحالي كه آونگ شماره 2 كه دوره آن با آونگ شماره 5 يكسان است.مدت طولاني تري نوسان مي كند.درضمن دامنه نوسان آن نيز از ساير آونگ ها بيشتر است.علت اين پديده آن است كه بسامد نيروي وارد از طرف آونگ شماره 5 به دليل نوسان آن فقط با بسامد نوسان آونگ شماره 2 برابر است و درنتجه اين آونگ دچار تشديد مي شود . يادآوري مي شود اگر طول يكي ازآونگ ها مضرب صحيحي ازطول آونگ شماره 5 بودآن نيز دچار تشديد مي شد.

اگرنيروي اتلافي به نوسانگر وارد نشود،پيش بيني مي كنيددراثرتشديدنوسانگرچگونه رفتاركند؟

جواب:

دراين حالت دامنه نوسان به تدريج افزايش مي يابدتاجايي كه ممكن است دستگاه نوسانگرازهم پاشيده شود(مثل پل تاكومانروز)