Frekans veya titreşim sayısı bir olayın birim zaman (genel olarak 1 saniye) içinde hangi sıklıkla, kaç defa tekrarlandığının ölçümüdür, matematiksel ifadeyle çarpmaya göre tersi ise periyot olarak adlandırılır.
Frekans Ölçümü
Bir olayın frekansını ölçmek için o olayın belirli bir zaman aralığında kendini kaç kere tekrar ettiği sayılır, sonra bu sayı zaman aralığına bölünerek frekans elde edilir.
SI birim sisteminde frekans, hertz (Hz) ile gösterilir. Bir Hertz, bir olayın saniyede bir tekrarlandığı anlamına gelir. Olayın iki Hertzlik bir frekansa sahip olması ise, olayın saniyede kendini iki kere yinelediğini ifade eder. Frekansı ölçmenin başka bir yolu ise olayın kendini tekrar etmesi arasında geçen süreyi tayin etmektir zira frekans bu sürenin çarpmaya göre tersi olduğundan dolaylı olarak elde edilebilir. İki yineleme arasında geçen süreye periyot denir ve fizikte genellikle T ile gösterilir.
Frekans Örnekleri
- Orkestrada bütünlüğü sağlamak için akort sesi olarak verilen la notası 440 Hz frekansına sahip bir titreşimdir.
- İnsan kulağı 20-20.000 Hz aralığındaki titreşimlere tepki gösterir.
- Şebekeden dağıtılan elektrik, saniyede 50 kere salınan alternatif akımdır. Elektrikli eşyaların üzerinde AC 220V 50 Hz uyarısı cihazın, 50 Hz’ lik 220 volt genlikli alternatif akımla çalıştığı anlamına gelir.
Rezonans Frekansları
Rezonans, fizikte bir sistemin bazı frekanslarda diğerlerine nazaran daha büyük genliklerde salınması eğilimidir. Bunlar, o sistemin rezonans frekansları olarak adlandırılır. Bu frekanslarda küçük periyodik kuvvetler bile çok büyük genlikler üretebilir.
Bir kuvvetin enerji takviyesi yapmadığı sönümlü bir salınımda, mekanik enerjisinin yitip gitmesinden dolayı eninde sonunda sistem durgunluğa varacaktır. Makinelerdeki ve elektrik devrelerindeki salınımların çoğu zorlama salınımlardır. Bunlar bir dış kuvvet ya da etki tarafından oluşturulup sürdürülürler.
Rezonanslar, sistemin iki ya da daha fazla farklı yükleme biçimleri arasında enerji depolayabildiği ya da transfer edebildiğinde meydana gelir. Ancak döngüler arasında “sönüm” adı verilen bazı kayıplar söz konusudur. Sönüm küçük olduğunda rezonans frekansı yaklaşık olarak sistemin doğal frekansına eşittir. Bazı sistemlerin birden fazla, ayrı rezonans frekansları vardır.
Rezonans olayı mekanik, akustik, elektromanyetik, nükleer manyetik (NMR ), elektron spin (ESR) ve kuantum dalga fonksiyonu rezonansları gibi bütün titreşim tipleri ya da dalgalarda oluşur. Rezonant sistemler titreşim üretmek (örn. Müzik aletleri) ya da birçok frekansı yapısında bulunduran karmaşık titreşimlerden özel frekansları ayırt etmek için kullanılır.
Rezonans, 1602 yılında sarkaç ve müzik aletleri üzerine araştırmaları sonucunda, Galileo Galilei tarafından keşfedilmiştir.
Ayrıca rezonans mühendislikte teorik olarak; “genliğin sonsuza gitmesi” şeklinde açıklanır. Periyodik bir etkinin altında olan sistemde salınımlar olduğunu biliriz. Salınımlar esnasında sistemin normal durumuna göre yaptığı yer değiştirme miktarına genlik denir. Bu salınımlar eğer sistemin doğal frekansına eşit olursa, sistemin genliği sonsuza dek artma eğilimi gösterir; bu olaya rezonans denir. Genliğin sonsuza gitmesiyle yıkıcı sonuçlar oluşabilir.
Tacoma Narrows Köprüsü
1940 yılında ABD’nin Washington eyaletinde yapılmış olan Tacoma Asma Köprüsü’nün ulaşıma açıldıktan birkaç ay sonra rüzgarın etkisiyle yıkılması rezonansa girmesi nedeniyle olmuştur. Sabit hızda esen rüzgar köprünün doğal frekanslarından birini yakalamış ve sürekli artan genlikte salınım hareketi ortaya çıkmıştır. Bir saatten fazla artan genlikli bu salınım hareketine maruz kalan köprü sonunda çökmüştür.
Kaynak: http://www.wikipedi.org
