Rezonance.

Určitě jsme se všichni houpali na houpačce. Jistě si pamatujeme, jak nás rodiče, sourozenci nebo kamarádi rozhoupávali. Pravděpodobně nezdvihli houpačku do velké výše a pustili. Bylo by to dost těžké. Stačí zlehka strkat do houpačky v rytmu jejích kmitů a po chvíli se silně rozhoupá sama. Podobně se chováme, pokud např. chceme přetlačit auto přes práh garáže a přitom nemáme sílu na to, abychom zatlačili najednou. Stejně je to u hodinového stroje s kyvadlem: to také musíme ručně rozkývat s stroj pak už jen dodává impulzy k udržení kyvů. Ve všech těchto případech hovoříme o rezonanci.

Rezonance je v přírodě i v technické praxi velmi rozšířena. Pro lepší pochopení si představme tento pokus podle obrázku. Na něm je zobrazena natažená nit, na níž jsou zavěšena 3 kyvadla, 1 delší a 2 kratší stejně dlouhá. Pokud vychýlením rozkýveme jedno ze 2 stejných kyvadel, po chvíli se rozkýve i druhé a za několik vteřin se budou kývat obě tak, že ani nepoznáme, které se začalo pohybovat jako první. Přitom je zajímavé, že prostřední kyvadlo se ani nepohne. Jak je to možné? Vysvětlení je jednoduché: kyvadla stejné délky mají stejné vlastní kmity. Proto první kyvadlo rozkmitá druhé. Kmity se přenášejí nití. Přesto se třetí kyvadlo nerozkýve, protože jeho je jiná, delší. Bude tedy přítomné “přenášení” energie ale tohoto přenosu se nezúčastní.

Tento pokus není samoúčelný. Přesně tímto způsobem se nám doma rozdrnčí tabulka skla v okně nebo šálky a skleničky v nábytku. Proč? Příčinou je rezonance: kmity od tramvaje nebo automobilu se půdou, základy, stěnami a podlahou dostaly až do oken nebo nábytku a rozkmitaly vše, co má stejné vlastní kmity stejné jako kmity z ulice.

Tuto “škodlivou” rezonanci znají technici velmi dobře: kdyby se dostal při určitých otáčkách do rezonance např. hřídel turbiny v elektrárně, rozkmital by se a zničil. Takovéto otáčky se nazývají kritické. při roztáčení musí turbina tyto otáčky rychle překonat a pracovat při otáčkách vyšších (nadkritických). Také hospodyňky mají svoji zkušenost: pohybuje se jim pračka po koupelně nebo prádelně. Také se dostala do rezonance. Tady ale otáčky měnit nemůžeme nebo nechceme. Stačí pračku pevně vypodložit, tím změníme frekvenci jejích vlastních kmitů a vše je v pořádku.