Rezonans

Titreşen cismin birim zamandaki yani 1 saniyedeki titreşim veya salınım sayısına frekans ve bir salınım süresine de periyot adı verilir. Titreşen cisimlerin normal frekanslarına tabii frekans da denilmektedir. Titreşen cisimlerin frekansları ile dışarıdan etki eden kuvvetlerin frekansları çakışırsa, yani birbirine eşit olursa eğer, bu durumda cismin genliği her titreşimde artar ve maksimum bir değere ulaşır. Bu duruma rezonans hali denilmektedir. Salıncakta kendi kendine sallanan bir kişinin de frekansı vardır. Dışarıdan bir kimse salıncağa, her salınımda eşit miktarda ve salınım yönünde itme kuvveti uygularsa, salıncağın genliği gittikçe artar ve maksimuma ulaşır. Bu da salıncağın rezonansa uğraması anlamına gelmektedir. Elektrik, mekanik ve ses olaylarında rezonans hali görülür.

Salınıma neden olan etkiler çok çeşitli olabilirler. Örnek vermek gerekirse; kesintili rüzgârın etkisindeki bir köprü, deprem dalgaları sebebiyle oluşan salınım etkisi altındaki bir bina veya alternatif gerilim etkisindeki elektriksel bir sistem rezonansa uğrayabilir. Doğrusal sistemlerin rezonansa girebilmesi için, salınım genliğinin, uygulanan kuvvetle doğru orantılı olması gereklidir. Eğer uygulanan kuvvetin frekansı sistemin doğal frekansına eşit olursa rezonans gerçekleşir. Kesintili rüzgârın etkisindeki bir köprüyü ele alacak olursak, rüzgârın ani ve değişken esmesinin sebep olduğu titreşim ve salınımlar sonucunda köprünün doğal frekansı ile köprünün maruz kaldığı periyodik rüzgâr frekansı birbirine eşit olabilir. Bunun sonucunda salınım genliği sonsuza gitmeye başlayacağından köprü rezonansa uğrayarak ve bir süre sonra yıkılacaktır. Bunun gerçek bir örneği 1940 yılında Washington'da yapılmış Tacoma köprüsünde yaşandı. Bu köprü rüzgâr etkisiyle rezonansa girdi ve yıkıldı.

Mekanik rezonans: Mekanik rezonansa daha önce bahsi geçen salıncağı örnek olarak verebiliriz. Başka bir örnekte tramplenden atlama olayı olarak verilebilir. Atlet yükseklik kazanmak için tramplende yaylanır ve tramplenin frekansı ile atletin frekansı eşit olunca maksimum atlama yüksekliğine erişebilir. Atletin yaylanması tramplenin rezonans haline gelmesini sağlar.

Akustik rezonans: İçerisinde belli miktar sıvı ile dolu olan ağzı açık silindirik kapların ağız kısmına titreşen bir diyapazon yaklaştırılır ise kap içindeki havanın titreşim frekansı diyapazonunkine eşit olduğunda rezonans hadisesi vuku bularak, diyapazonun sesinden daha şiddetli bir ses duyulur. İşte buna akustik (Ses) rezonansı denir. Akustik rezonansın sebebi, hava ortamında duraklı dalgaların oluşmasıdır. Ortamın uygunluğu titreşimin dalga boyuna ayarlandığında uç kısımlarda ses dalgalarını periyodik olarak yansıtacak yükseltici bir rezonans etkisi görülür.

Elektrikli rezonans: Bir alternatif akım devresinde bobin, kondansatör ve rezistans bulunursa devreden geçen maksimum akım şiddeti maksimum potansiyelin zahiri direnç oranıdır.

Depremlerde binaların yıkılmasına sebep olan rezonans olayıdır. Salınımlar binanın doğal frekansına eşit olduğu zaman, bina artan genliğe ve bunun sebep olduğu gerilime dayanamayarak yıkılır. Rezonansa uğrayan bir nesnenin zarar görmeme ihtimali yoktur. Fakat nesnenin rezonansa girmesi alınacak önlemlerle engellenebilmektedir. Bu önlem yapının salınımıyla titreşimi sönümlemektir. Günümüzde inşa edilen mimari yapılarda, 9 şiddetine varan oranlarda depreme dayanıklı esneklik toleransı uygulanabilmektedir. Bu sayede binalar 9 şiddetindeki depremin neden olduğu salınımları sönümleyerek, yapının doğal frekansıyla titreşim frekansının eşitlenmesi engellemektedir. Özellikle Japonya'da binalar 9 şiddetine dayanıklı inşa edilmektedir çünkü bu bölgede çok büyük ve aktif fay hatları yer alır ve sık sık depremler yaşanır.

Rezonans Yorumları
		Kırmızı sayı	Yorumu Gönder >>