共振と共鳴

きょうしんときょうめい

共振とは、外から加えられる周期的な力の振動数が、物体の固有振動数と一致したときに、振幅が大きくなる現象である。

共鳴とは、ある振動している物体の影響で、別の物体が同じ振動数で大きく振動し始める現象である。

共振は、自分の持っている「揺れやすい速さ」と同じリズムで押されると、大きく揺れる現象である。
たとえば、ブランコは一定のタイミングで押すと、だんだん大きく揺れる。

共鳴は、ある振動が別の物体に伝わり、その物体も同じリズムで大きく振動する現象である。
たとえば、音叉を鳴らすと、同じ音の音叉が近くで勝手に振動し始める。

共振が起こる条件は、外力の振動数と固有振動数が一致することである。

\[f = f₀\]

\(f\)：外から加えられる振動数（Hz）
\(f₀\)：物体の固有振動数（Hz）

また、ばね振動の固有振動数は次のように表される。

\[f₀ = \frac{1}{2π} \sqrt{\frac{k}{m}}\]

\(k\)：ばね定数（N/m）
\(m\)：質量（kg）

分野：波