مقالة إثرائة عن الرنـــين

ناصر اللحياني · #1 02-02-2012, 16:47

[justify]كيف يمكن للرياح الخفيفة أن تؤدي إلى اهتزاز الجسر بموجات كبيرة تؤدي إلى انهياره في النهاية؟
هل يعقل ذلك وهل له تفسير علمي؟

الأمر ممكن علمياً وقد حدث ولا يزال يحدث. هناك شرطان أساسيان لحدوث هذه الظاهرة هما:
حدوث توافق في التردد وتسمى هذه الظاهرة بالرنين عند التردد الطبيعي.

توفر قدر كاف من الطاقة اللازمة لتموين استمرارية ظاهرة الرنين بالتعاظم (تموين الطاقة الاهتزازية).
لفهم هذه الظاهرة يمكننا الرجوع لفكرة البندول البسيط أو فكرة التعلق على أرجوحة أو حبل والتموج ذهاباً وإياباً. عندما تكون معلقاً بحرية على الأرجوحة ثم تبدأ بالاندفاع بسرعة وتردد معينين فإن تناغماً يحدث ويبدأ الحبل بالتموج معك أكثر فأكثر وكل ما عليك هو تزويد الحبل بطاقة دفع إضافية في الوقت الصحيح.

يستطيع لاعب الجمباز الدوران باستمرارية من الصفر باستغلال هذه الظاهرة. لكن إن حاولت الاهتزاز بعشوائية على الحبل فستحتاج لطاقة أو شغل أعلى بكثير حتى تحصل على نفس القدر من التموج وقد لا تصل إليه.

ما حدث هنا هو أنك تحاول أن تصنع ظاهرة الرنين بنفسك بحيث تتناغم الأحداث اعتماداً على طول حبل التعليق. في الطبيعة يصادف أحياناً أن تكون خاصية اهتزازية المادة متوافقة مع مصدر اهتزازي ذا طاقة عالية بقدر كافي فتبدأ عملية الاهتزاز بالتعاظم تدريجياً عند نفس التردد وقد تصل لحالة حرجة تنهار حالة المادة الحالية خلالها.

ظاهرة الرنين عند الترددات الطبيعية لا تحدث في الجسور فحسب وإنما في المباني، الآلات، الزجاج (قد يتحطم عبر تشغيل صوت أو موسيقى عند تردده الطبيعي). على سبيل المثال، يتم تصميم غالبية الآلات الدوارة كالعنفات والمحركات بأنواعها بحيث تحدد منطقة محظورة لا يجب أن تعمل الآلة بحدود السرعة عند تلك المنطقة وذلك للتخلص من ظاهرة الرنين في أقرب فرصة. في الآلات الدوارة الضخمة يتم تزويد الآلة بآلية تحكم وبها مخطط تسارع الآلة الدوراني بحيث يزداد مقدار هذا التسارع عند المنطقة المحظورة عند بدء تشغيل الآلة وبالتالي يمكن أن تستمر الآلة بالعمل فوق السرعة الدورانية المحظورة والمحددة سلفاً ضمن خصائص تلك الآلة.

ما يلي لقطات فيديو لحادثة قديمة حدثت أربعينيات القرن الماضي وهي شاهد حي لما حدث أثناء تحطم جسر تكوما ناروس.

http://www.youtube.com/watch?v=VtR7FSEk6V0

المصدر : www.ejabah.info

[/justify]