학문

소리굽쇠나 소리 파동에 의해 일어나는 공명 현상의 원리

외부에서 주기적으로 가해주는 힘의 진동수가 물체가 가진 고유 진동수와 일치할 때, 에너지가 효율적으로 전달되어 물체의 진폭이 급격하게 커지게 되는 공명 현상의 실생활 사례를 알려주세요.

1개의 답변이 있어요!

  • 안녕하세요. 이수민 전문가입니다.

    물체는 저마다 쉽게 흔들리는 고유 진동수를 갖고 있어요. 외부 힘이 이 진동수에 맞춰 들어오면 움직이는 방향과 힘의 방향이 매 주기 일치해서 에너지가 빠져나가지 않고 계속 쌓이고, 감쇠로 잃는 에너지와 같아질 때까지 진폭이 커져요. 그네를 올라가는 타이밍에 맞춰 밀면 작은 힘으로도 점점 높이 올라가는 것과 비슷해요.

    진동수가 같은 소리굽쇠 두 개를 나란히 두고 하나만 치면, 공기로 전달된 음파가 다른 쪽을 같은 박자로 밀어 줘서 건드리지 않은 소리굽쇠도 울려요. 진동수가 조금만 달라도 거의 울리지 않아요. 성악가가 와인잔의 고유 진동수에 맞춰 큰 소리를 내면 잔이 깨지기도 해요.

    2011년 서울 테크노마트 흔들림 사고는 12층 피트니스센터에서 여러 사람이 같은 박자로 뛴 진동이 건물의 고유 진동수와 맞아 생긴 것으로 조사됐어요. 2000년 런던 밀레니엄 브리지도 보행자들의 발걸음이 다리의 좌우 진동과 맞아떨어져 개통 이틀 만에 폐쇄됐어요. 라디오가 원하는 방송을 고르는 동조 회로나 병원의 MRI는 반대로 공명을 적극 활용해요 :)

    채택 보상으로 608베리 받았어요.

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