똑같은 주파수를 가지며 산과 골짜기가 같은 시간에 나타나는 파동을 더하면
이 두 파동은 합쳐져서 토탈 에너지가 두배인 파동이 됨.
같은 방법으로 동일한 주파수를 가지며 산과 골짜기 시간 위치가 같은 파동을 계속 더하면
언젠가는 구조물 (다리 같은 경우)은 파괴 강도 한계를 넘게되어 무너지게 됨.
그런데 같은 주파수를 가진 파동을 더하더라도
더해지는 파동의 산과 골짜기가 나타나는 시간이 정반대라면
(다리 파동의 산에 더해지는 파동의 골짜기를 더한다면)
두 파동의 합은 제로가 되어, 다리에 미치는 영향은 없게 됨.
외국의 다리가 다리를 건너는 인파의 파동에 영향을 받아서 무너졌다는 것은
다리의 진동 주기와 진동의 산/골짜기가 나타나는 시간이
인파가 더하는 진동 주기와 진동의 산/골짜기가 나타나는 시간이 정확히 일치하였기 때문에
두 파동의 에너지가 더해졌고, 게다가 이후에도 동일한 조건으로 파동이 더해졌기 때문에 가능했던 일.
만약에 인파에 의해 더해지는 파동의 산/골짜기가 나타나는 시간이 바뀌었다면
(예를 들어 행진 도중에 발바꾸기를 했다면)
에너지가 계속 더해지는 것이 아니라 오히려 감소시키는 역할을 했을 것.
그리고 인파에 의해 더해지는 파동의 위상이 90도 정도 차이가 났다면
역시나 에너지가 더해지는 효과가 별로 크지 않을 수도 있음.
인파가 행진하는 속도가 달라져도 (보통 걸음 ==> 뜀 걸음)
에너지가 더해지는 효과가 달라짐.
(정리)
작은 에너지를 더해서 큰 에너지를 가지는 파동을 만들내려면
1) 더해지는 파동의 주파수와 위상이 기존의 파동과 정확하게 일치해야 하고
2) 더해지는 파동은 같은 주파수와 위상을 가진 채로 지속적으로 공급되어야 함.
만약에 도중에 공급이 중단되거나, 주파수 또는 위상이 달라지면 효과가 사라짐.
그네를 예를 들어서,
그네가 왔다가 가는 순간에 밀어야 효과가 있잖아요.
그네가 오고 있는데 밀면, 오히려 그네의 속력이 줄어들죠. (에너지를 잃죠.)
그러지 않고, 계속 주어지는 힘이 그네에게 고스란히 에너지가 되게 하려면
그네가 왔다가 가는 순간에 밀어야하는데.
이때의 미는 타이밍의 진동수가 그네의 진동수(주기)와 맞아 떨어지므로
그네의 고유진동수라고 하고, 고유진동수에 맞춰서 힘을 가하면
처음엔 그네가 오는 순간에 밀었다하더라도
결국엔 그네가 가는 순간에 밀게 되어서, 그 에너지가 누적되므로
작성일 : 21-03-14 02:15
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