Takie sobie ...
Narzędzia i materiały
- Małe ciężarki do zrobienia wahadełek,
- trochę nitki,
- dwie pinezki, nożyczki.
Jak?
W otwartych drzwiach rozwieś poziomo nitkę. Najłatwiej to zrobić, wbijając we framugę drzwi dwie pinezki, ale co zrobić, gdy framuga jest metalowa? Może przyciśnij końce nitki dwoma silnymi magnesami? Albo zawołaj tatusia - tatuś coś wymyśli.
Na tej poziomej nitce zawieś kilka wahadełek, zrobionych z czegokolwiek. Ale uwaga - wahadełka niech będą tylko dwóch rodzajów - długie i krótkie. Wszystkie długie niech będą identycznej długości, a wszystkie krótkie - chciałoby się powiedzieć - identycznej krótkości.
Mamy zatem dwie rodziny wahadełek, wiszących na wspólnej nitce - krótkie i długie.
Wpraw w drgania któreś z długich wahadełek. Po chwili zaczynają drgać inne wahadełka z rodziny długich, ale rodzina krótkich spokojnie sobie wisi.
Wpraw w drgania krótkie wahadełko - drgania udzielą się innym krótkim, ale żadnemu długiemu.
Uwaga dla tatusia - może przypadkiem i nieszczęśliwie się zdarzyć, że częstotliwość drgań krótkich wahadeł jest np. 2 razy większa niż długich (chodzi tu o okrągłość liczby 2). Wtedy drgania krótkich wahadeł też będą udzielać się długim i odwrotnie. Doświadczenie nie uda się.
Dlaczego?
Wszystkie wahadełka są zawieszone na wspólnej nici i dzięki temu, jak mówimy, są słabo sprzężone. Znaczy to tyle, że jedno wahadełko czuje drgania innego.
Częstotliwość drgań wahadełek zależy od ich długości (a nie np. od tego, z czego je zrobiliśmy). Mamy wahadełka o dwóch różnych długościach, albo ściślej - o dwóch różnych częstotliwościach drgań własnych.
Drgające wahadełko potrafi przekazać swoje drgania temu wahadełku, które ma taką samą czętotliwość drgań własnych i nie może tego zrobić z wahadełkiem o innej częstotliwości drgań. Zjawisko takiego pobudzania do drgań nazywamy rezonansem.
Gdy młodsza siostra prosi Cię, byś ją rozhuśtał na podwórkowej huśtawce, wiesz co to jest rezonans - popychasz huśtawkę ze ściśle określoną częstotliwością, równą częstotliwości drgań własnych huśtawki.
Gdy w jadącym samochodzie (zwłaszcza w starym autobusie ...) nagle głośno rozedrga się jakiś element karoserii, rezonansowo pobudził go do drgań trzęsący się silnik.
Podobno dobry tenor tak wrzaśnie w kieliszek, że ten, rezonansowo pobudzony do drgań, trzaśnie na tysiąc kawałeczków.
Podobno maszerujący równym krokiem żołnierze potrafią tak rozhuśtać most, że ten pęknie i zawali się. Wystarczy, by częstotliwość drgań własnych mostu była równa częstotliwości żołnierskiego kroku ...