Diferencia entre resonancia y frecuencia natural

Resonancia vs Frecuencia Natural

La resonancia y la frecuencia natural son dos temas muy importantes que se tratan en las ondas y vibraciones del tema. También juega un papel vital en campos como la teoría de circuitos, la gestión de desastres, la ingeniería e incluso las ciencias de la vida. Este artículo tratará de discutir estos dos fenómenos, su significado, 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 cuenta con una pequeña oscilación. Eventos como terremotos y vientos pueden destruir objetos con la misma frecuencia natural que el evento en sí. Es muy importante entender 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 adelante. Los sistemas tales 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 a un sistema (por ejemplo, un péndulo) se le da una pequeña oscilación, comenzará a oscilar. La frecuencia con la que oscila 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 algo de energía de la fuerza externa. Ahora consideremos el caso donde las frecuencias son iguales. En este caso, el péndulo oscilará libremente con la energía máxima 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 se adaptaría eventualmente 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 máxima en la 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 oscilará con la mayor amplitud que finalmente colapsará. 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 a la impedancia mínima. La frecuencia correspondiente a la frecuencia mínima es la frecuencia de resonancia. En la impedancia más alta, se dice que el sistema es antirresonante. Esta resonancia y antirresonancia se utilizan ampliamente en circuitos de sintonización y circuitos de filtro respectivamente.