Я читал о термине «собственная частота» во многих местах. Но я не нашел объяснения тому, что вибрирует. Было довольно неловко, когда я не мог четко ответить своей младшей сестре, когда она попросила меня объяснить естественную частоту и резонанс. Изучая динамический анализ, я фактически определил эту собственную частоту для различных систем. Но когда я действительно думал об этом, мне просто не приходилось четко определять термин собственная частота. И этот вопрос далее подводит меня к явлению Резонанса. Я слышал, что отказ от резонанса является причиной того, что солдаты не маршируют по мостам, и это явление является точной причиной возникновения биений.
РЕДАКТИРОВАТЬ: Все ответы полезны. Но цель, как я ясно сказал, состоит в том, чтобы заставить меня понять. Поэтому я был бы признателен, если бы вы могли дать полную картину, которую я еще не получил ни от одного из ответов!
Поскольку вы хотите ответить маленькому ребенку, я бы просто начал с веса на пружине, желательно с физической демонстрацией под рукой. Покажите, как он отскакивает с определенной скоростью, независимо от того, как вы изначально растягивали его. Затем, возможно, покажет другую резонансную скорость, когда вы измените вес или длину пружины. Это заботится о части «собственной резонансной частоты».
Затем, может быть, немного сложнее: осторожно постучите по весу (вертикально) на частоте резонанса и покажите, как растет амплитуда. Затем коснитесь с другой скоростью и наблюдайте, как амплитуда падает или становится псевдослучайной.
Собственная частота (или частоты) не связана с тем, что вызвало вибрацию, это свойство объекта: он «предпочитает» вибрировать таким образом, а заставить его вибрировать по-другому труднее.
Возьмите предмет, скажем, колокольчик. Ударь молотком.
Когда вы впервые ударяете по нему, в материале начинается вибрация множества разных частот. Большинство из них далеки от собственных частот объекта и поэтому быстро исчезают. Те, которые близки к собственным частотам, будут длиться дольше, потому что вибрация теряет энергию в этих модах медленнее, поэтому собственная частота будет сохраняться дольше, чем другие моды. Высококачественные колокольчики и гонг действительно могут звонить своим естественным тоном в течение очень долгого времени.
Резонанс касается того, что происходит, когда вы не просто один раз ударяете по объекту, а продолжаете постоянно его трясти. Энергия может накапливаться в вибрации объекта, и наиболее эффективно это происходит на частотах возбуждения, близких к собственной (или резонансной) частоте объекта.
Теперь, я немного изменил вас, потому что я не говорил об обертонах, но это для другого вопроса.
документальная наука