Diferencia entre resonancia y frecuencia natural

Resonancia versus frecuencia natural

La resonancia y la frecuencia natural son dos temas muy importantes discutidos bajo las ondas y vibraciones del tema. También juega un papel vital en campos como la teoría de los circuitos, la gestión de desastres, la ingeniería e incluso las ciencias de la vida. Este artículo intentará discutir estos dos fenómenos, su importancia, sus similitudes y finalmente sus diferencias.

Frecuencia natural

Cada sistema tiene una propiedad llamada frecuencia natural. La frecuencia natural de un sistema es muy importante; Es la frecuencia que seguirá el sistema, si el sistema se proporciona con una pequeña oscilación. Eventos como terremotos y vientos pueden destruir los objetos con la misma frecuencia natural que el evento en sí mismo. Es muy importante comprender y medir la frecuencia natural de un sistema para protegerlo de tales desastres naturales. La frecuencia natural está directamente relacionada con la resonancia. Se explicará más tarde. Sistemas como edificios, circuitos electrónicos y eléctricos, sistemas ópticos, sistemas de sonido e incluso sistemas biológicos tienen frecuencias naturales. Pueden estar en forma de impedancia, oscilación o superposición dependiendo del sistema.

Resonancia

Cuando un sistema (e.G: un péndulo) tiene una pequeña oscilación, comenzará a balancearse. La frecuencia con la que se balancea es la frecuencia natural del sistema. Ahora imagine una fuerza externa periódica aplicada al sistema. La frecuencia de esta fuerza externa no es necesariamente similar a la frecuencia natural del sistema. Esta fuerza intentará oscilar el sistema a la frecuencia de la fuerza. Esto crea un patrón desigual. El sistema absorbe cierta energía de la fuerza externa. Ahora consideremos el caso donde las frecuencias son las mismas. En este caso, el péndulo se balanceará libremente con la máxima energía absorbida por la fuerza externa. Esto se llama resonancia. En este caso, incluso si el péndulo y la fuerza no estuvieran en la misma fase, el péndulo eventualmente se adaptaría a la fase de la fuerza. Esta es una oscilación forzada. Dado que el péndulo absorbe la mayor cantidad de energía en la resonancia, la amplitud del péndulo es un máximo de resonancia. Este es el peligro que traen los terremotos y las tormentas. Supongamos que la frecuencia natural de un edificio es la misma que la del terremoto, el edificio se balanceará con la mayor amplitud eventualmente colapsando. También hay un estado de resonancia en los circuitos LCR. La impedancia de cualquier combinación de LCR depende de la frecuencia de la corriente alternativa. La resonancia tiene lugar en la impedancia mínima. La frecuencia correspondiente a la frecuencia mínima es la frecuencia de resonancia. En la mayor impedancia, se dice que el sistema es anti-resonante. Esta resonancia y anti-resonancia se usa ampliamente en los circuitos de ajuste y los circuitos de filtro respectivamente.