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共振について

共振(波の性質)

ストロー笛の所でも書きましたが、物体は固有の振動数を持っています。それと外部からの刺激が一致した時に起こることを共振といいます。

 電波と共振させることで、ラジオやテレビのチャンネルとあわせることができます。ゲルマニウムラジオのページ参照

 

 下の図のように長さの違う振り子を3つ糸にぶら下げると、糸を速く揺らすと、短い振り子が動き、遅い揺れには長い振り子が反応します。

振り子はその糸の長さによってのみ決まる固有の周期があります。以下のような式になります

 l 糸の長さ

 

 g 重力加速度

この周期に一致した振動数の時にその振り子が揺れます。共振といいます。

地震でも、ゆっくりと揺れた、東日本大震災は、高層ビルの固有振動数と一致して予想以上に揺れたのはついこの間のことです。高層ビルの固有の振動数と地震の振動数が一致してしまいました。共振です。

 

左の式に見覚えがないでしょうか。ラジオなどで共振回路を作る時の共振周波数です。可変コンデンサーで Cの値を変化させて、目当てのラジオ放送を聞きます。これも共振です。

光、音、電磁波の分野の中には様々な共振ができます。

弦の振動数も似たような式で表されます。笛が音を出すのも共振するからです。CDで虹が見えるのも光どおしが強めあうせいです。これらの共通点は、波であるということです。同じ波長の波が重なれば大きな波になります。波と共振がこのホームページの大きなテーマの一つです。

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