Pojęcie rezonansu i jego charakterystyka

Weźmy pod uwagę cztery wahadła przywiązane do sznurka i zawieszone na sztywnym wsporniku. Niech długości wahadeł A i C będą identyczne, podczas gdy wahadła B i D mają różne długości.

Kiedy wahadło A jest przemieszczone, oscyluje z częstotliwością drgań własnych, a energia z wahadła A jest przekazywana do innych wahadeł, zmuszając je do oscylacji z częstotliwością napędzającą.

Podane wyrażenie wiąże amplitudę z częstotliwością drgań własnych i sterujących.

Po bliższej obserwacji okazuje się, że wahadła B i D oscylują z częstotliwościami sterującymi znacznie różniącymi się od ich częstotliwości własnych, co skutkuje mniejszymi amplitudami.

Natomiast częstotliwość jazdy wahadeł o identycznych długościach jest równa ich częstotliwości drgań własnych, co powoduje stopniowy wzrost amplitudy przy każdej oscylacji. Ten stan - gdy częstotliwość napędowa jest równa częstotliwości drgań własnych - nazywa się rezonansem.

W tłumionym oscylatorze harmonicznym, w warunkach rezonansu, amplituda może być zmieniana w zależności od siły tłumienia. Amplituda jest duża i wąska dla małego tłumienia, podczas gdy jest mniejsza dla ciężkiego tłumienia.