2-3- ارتعاشات مکانيکي
1401/10/24 14:31فصل قبل
سرفصل: مقدمه
نمونه5 -مطلب درسي: ميرايي
ميرايي در فيزيک، خاصيتي است که باعث کاهش دامنه نوسان در سيستمهاي نوساني ميشود. به طور کلي عضوي را که انرژي سيستم را مستهلک کند ميراگر مينامند[1]. در سيستمهاي طبيعي ميرايي ساختاري موجود است که موجب ميشود دامنه نوسانات سيستمها در ارتعاشات آزاد کاهش يابد. وجودميرايي در سيستمها مزايا و معايبي دارد. از جمله معايب آن ميتوان به استهلاک انرژي در سيستم نام برد. در نتيجه براي حرکت دائم سيستم به تزريق مداوم انرژي به آن نياز است. وجود ميرايي در مواد مزاياي عمدهاي دارد. به عنوان مثال درختي که بر اثر وزش باد به نوسان ميافتد در صورت عدم وجود ميرايي تا ابد نوسان ميکرد. يا در صورت عدم وجود ميراگر در سيستم تعليق خودرو،اين وسيله پس از عبور از يک ناهمواري، نوسانات طولاني مدتي داشت.
در همه امور طبيعي نوعي ميرايي قابل فرض است. به عنوان مثال، از فراموشي در حافظه انسان ميتوان به ميراگر تعبير کرد. فراموشي در انسان مزايا و معايبي دارد. به عنوان نمونه خداوند متعال بارها در قرآن از فراموشي الطاف الهي توسط انسان گله کرده است.
«وَ إِذا مَسَّکُمُ الضُّرُّ فِي الْبَحْرِ ضَلَّ مَنْ تَدْعُونَ إِلاَّ إِيَّاهُ فَلَمَّا نَجَّاکُمْ إِلَي الْبَرِّ أَعْرَضْتُمْ وَ کانَ الْإِنْسانُ کَفُوراً؛[2]و هنگامي که در دريا ناراحتي به شما برسد، جز او، تمام کساني را که (براي حل مشکلات خود) ميخوانيد، فراموش ميکنيد؛ اما هنگامي که شما را به خشکي نجات دهد، روي ميگردانيد؛ و انسان، بسيار ناسپاس است!»
اما فراموشي مزاياي بزرگي نيز دارد. اگر فراموشي سختيها، کينهها و... در انسان نبود او اصلاً قادر به زندگي نبود. امام صادق در کتاب توحيد مفضل نعمت فراموشي را بالاتر از نعمت حافظه دانستهاند: «بدان که نعمت فراموشي بسيار بزرگتر از نعمت حافظه و يادآوري است. اگر [نعمت] فراموشي نبود، هيچ کس مصيبت و سختي خود را فراموش نميکرد. حسرتش پايان نمييافت. کينهاش تمام نميگشت. با ياد داشتن [و عدم فراموشي] آفات دنيا هيچ گاه از آن بهره نميجست. اميدي به فراموشي و غفلت سلطان [و حاکمي که دشمن اوست] و رهايي از حسد رشکبران نداشت.»
سرفصل: ارتعاشات اجباري با تحريک هارمونيک
نمونه 6 -مطلب درسي: تشديد
رزونانس يا تشديد عبارت است از تمايل سيستم به نوسان با بيشينه دامنه در فرکانسهايي خاص که به آنها فرکانس تشديد گويند[3] (شکل 2-2).
شکل 2-2: تشديد در ارتعاشات مکانيکي
در بعضي از کاربردها نياز به استفاده از بيشينه دامنه نوسانات سيستم ميباشد. به عنوان نمونه در برداشت انرژي از نوسانات (مثلاً برداشت انرژي از امواج دريا) در صورتي که فرکانس تحريک با فرکانس طبيعي برداشت کننده انرژي يکسان باشد، بيشترين دامنه نوسان و درنتيجه بيشترين نرخ برداشت انرژي انجام ميشود. در صورت دور شدن فرکانس تحريک از فرکانس طبيعي برداشت کننده، نرخ توليد انرژي به شدت کاهش مييابد. . در جريان تعالي معنوي انسان نيز چنين است. گاهي عنايت الهي همچون يک فرکانس تحريک به سراغ انسان ميآيد که اگر انسان خود را با آن هماهنگ کند، به سعادت ميرسد و اگر خود را با آن هماهنگ نکند زيان ميکند. پيامبر خدا ميفرمايند: «همانا در طول زندگي شما نسيمهايي از سوي پروردگارتان ميوزد. هان! خود را در معرض آنها قرار دهيد، باشد که چنين نسيمي سبب شود هيچ گاه بدبخت نگرديد».[4]
حافظ نيز ميگويد : گل عزيز است غنيمت شمريدش صحبت. منظور از گل همان نسيم الهي و عنايت خداوندي است که بايد خود را با آن وفق داد. توضيح آنکه انسان گاهي بدون آنکه خود علتش را بداند توفيقي براي عبادت يا کار خير پيدا ميکند. دراينگونه موارد بايد فرصت را غنيمت شمرد و انجام کار را به آينده حواله ندهد.
بعضي مواقع تشديد به دليل افزايش شديد دامنه نوسانات سيستم، موجب تخريب و ناکارايي سيستم ميشود. به عنوان نمونه در سيستمهاي دوار در صورتيکه سرعت دوراني سيستم (فرکانس تحريک) به فرکانس طبيعي سيستم نزديک گردد، تشديد اتفاق افتاده و درصورت توقف بر روياين سرعت دوراني تخريب سيستم اتفاق ميافتد. بهاين دليل در سيستمهاي دوار در صورتيکه سرعت دوراني سيستم به فرکانس طبيعي رسيد بايد به سرعت از آن عبور کرد.
در مسير حرکت معنوي انسان نيز نزديک شدن به گناه و تبعيت از وسوسه هاي شيطاني موجب سقوط انسان و افتادن او به ورطه نابودي معنوي ميگردد. انسان بايد از گناه دوري کند و در صورت آلوده شدن با توبه به سرعت از آن عبور نمايد و آثار آن را از خود بزدايد.
پيامبرa فرمودند: «در شگفتم از مردمي كه از غذا پرهيز ميكنند چون ميترسند به سلامتي شان آسيب برساند , چگونه از گناهان كه آنها را به آتش ميافكند پرهيز نميكنند».[5]
همچنين خداوند متعال در مورد توبه فوري پس از ارتکاب گناه ميفرمايد: «إِنَّمَا التَّوْبَةُ عَلَى اللّهِ لِلَّذِينَ يَعْمَلُونَ السُّوَءَ بِجَهَالَةٍ ثُمَّ يَتُوبُونَ مِن قَرِيبٍ[6]؛ خداوند توبه کساني را ميپذيرد که از روي ناداني عمل زشتي مرتکب شده و فوري توبه کنند».
[1]. ارتعاشات: 27.
[2]. . اسراء:67.
[3]. ارتعاشات: 50.
[4]. «اِنَّ لِرَبِّکُمْ فيايامِ دَهْرِکُمْ نَفَحاتٌ فَتَعَرَّضُوا لَها لَعَلَّهُ اَن يصيبَکُمْ نَفْحَةٌ مِنْها فَلا تَشْقَوْنَ بَعْدَها اَبداً» (کنزالعمال، ج7، ص769)
[5]. «عَجِبْتُ لِمَنْ يَحْتَمِي مِنَ الطَّعَامِ مَخَافَةَ الدَّاءِ كَيْفَ لَا يَحْتَمِي مِنَ الذُّنُوبِ مَخَافَةَ النَّار» (من لايحضره الفقيه، ج3، ص359)
[6]. نساء:17.