ภาพที่ 1
วันนี้เรามาศึกษาเรื่อง ปรากฏการณ์ resonance
Resonance เป็นศัพท์วิชาการที่มีใช้ในหลายสาขาวิชา แต่ที่เจอบ่อยๆ คือ วงการเครื่องเสียง และไฟฟ้า แต่ที่ผมจะมาแบ่งปันให้เพื่อนๆ และน้าๆ นั้น ไม่ใช่ เครื่องเสียงหรือไฟฟ้านะครับ
ปรากฏการณ์ resonance นั้น มีความหมายหลายอย่าง เช่น
Resonance ในทางเคมี หมายถึง ภาวะที่โมเลกุลชนิดหนึ่ง ๆ สามารถเขียนสูตรโครงสร้างได้มากกว่า 1 แบบ ตัวอย่างที่เราอาจจะคุ้นเคยกันดีก็เช่น เบนซีน (C6H6) หรือ โอโซน (O3) เป็นต้น
Resonance ในทางแสง หมายถึง ภาวะที่แสงที่เดินทางกลับไปกลับมาหลาย ๆ รอบในโพรงแสง (optical cavity) จนมีความอยู่ตัว แล้วถูกปลดปล่อยออกจากโพรงแสงนั้นเป็นแสงอาพันธ์ ซึ่งก็หมายถึงแสงเลเซอร์นั่นเอง
Resonance ในทางไฟฟ้า หมายถึง ภาวะที่อิมพีแดนซ์เชิงความจุและอิมพีแดนซ์เชิงความเหนี่ยวนำในวงจรหักล้างกันพอดี ทำให้มีกระแสไฟฟ้าในวงจรไหลเป็นปริมาณมากที่สุด
ความหมายทั้งหมดที่กล่าวมาข้างต้น ผมแทบจะไม่รู้เรื่องเลย เพราะผมเรียนมาทางเครื่องกล เอาอย่างนี้ครับ
เรามาดู resonance ในทางกลศาสตร์ดีกว่า
Resonance ในทางกลศาสตร์ หมายถึง ภาวะที่วัตถุ/ระบบเกิดการสั่นหรือตอบสนองอย่างรุนแรงเป็นพิเศษ เมื่อระบบนั้นถูกกระตุ้นด้วยปัจจัยภายนอกที่มีความถี่ตรงกับความถี่ธรรมชาติของวัตถุ/ระบบนั้น
ถ้าบอกแค่ความหมายของ resonance มันก็ไร้ประโยชน์ครับ
เอาอย่างนี้ ... เรามาดูปรากฏการณ์และผลกระทบจากปรากฏการณ์ resonance ดีกว่าครับ
ภาพที่ 2
ตัวอย่าง 1
สะพานทาโคม่าในรัฐวอชิงตัน ประเทศสหรัฐอเมริกา ที่สั่นอย่างรุนแรงจนพังทลายเหตุเนื่องจากแรงลมเป็นตัวกระตุ้นให้สะพานสั่นที่ความถี่ธรรมชาติ
ภาพที่ 3
ตัวอย่าง 2
ปีก ฮ. หมุนเร็วเข้าใกล้ที่ความถี่ธรรมชาติ จนสุดท้ายก็พังอย่างที่เห็น
วันก่อนเห็นแวบๆ มีน้าท่านหนึ่ง ลงคลิป เครื่องซักผ้า ... ก็เป็นผลกระทบจากปรากฏการณ์ Resonance ครับ
จากตัวอย่างที่กล่าวมา ... การออกแบบทางวิศวกรรม ตัววิศวกรจึงต้องออกแบบโดยหลีกเลี่ยงให้อุปกรณ์/ชิ้นงานที่ออกแบบนั้น มีความถี่/สั่นที่ความถี่ธรรมชาติ
อีกตัวอย่างหนึ่ง (ใกล้ตัวมากขึ้น) ... คือ รถยนต์ และจักรยานยนต์ สังเกตว่า เขาจะกำหนดรอบเครื่องสูงๆ เข้าโซนสีแดง นั้น
นอกจากป้องกันความเสียหายจากเครื่องยนต์ร้อนเกินแล้ว ยังเป็นการเลี่ยงปรากฏการณ์ Resonance ด้วยครับ
((((( ความจริงมีสูตรคำนวณที่ซับซ้อนพอสมควร แต่คงไม่ต้องนำมากล่าวในที่นี้ เพราะผมไม่ได้เป็นอาจารย์สอนที่ต้องให้มีการสอบวัดผลนะครับ))))
ที่เขียนมา ... มีจุดประสงค์ คือ อยากน้าๆ น้องๆ ที่อยากรู้วิศวะ ... เข้าใจปรากฏการณ์ Resonance และรู้ถึงผลกระทบของปรากฏการณ์ Resonance เท่านั้น
ผมไม่มีตัวอย่างคลิป ผลกระทบจากปรากฏการณ์ Resonance ที่เกี่ยวกับคันเบ็ด/รอก นะครับ
ถ้าน้าท่านใดมี ... จะกรุณานำมาให้ชมก็ยิ่งดีนะครับ
(เผื่อจะเป็นแรงบันดาลใจให้น้องๆหลายคนที่อยากเรียนวิด'วะนะครับ)
1
) 