신기한 과학 (공명) 동조화현상

동조화현상(공명)

진동계가 그 고유진동수와 같은 진동수를 가진 외력(外力)을 주기적으로 받을 때 진폭이 뚜렷하게 증가하는 현상. 공명이라는 단어는 소리에 대해서 이야기할 때 사용하는 경우가 많으며, 진동에 대해 이야기 할 때는 공진(共振)으로 부르는 경우도 많다. 순우리말로 순화한 물리학 용어에서는 껴울림이라고도 한다.

진동하는 물체는 물체의 모양, 재질 등에 따라 결정되는 고유진동수를 가지고 있다. 해당 진동계는 여러 진동수로 진동할 수 있지만 특히 그 고유진동수에서는 큰 진폭으로 진동하는데, 이 현상을 공명이라고 부른다. 예를 들어 그네를 고유진동수에 맞게 밀어주면 흔들리는 폭이 빠르게 커지지만, 그렇지 않고 다른 진동수로 밀어주면 제대로 흔들리지 않는다.

특히 밖에서 주어지는 외력(外力)이 있을 경우 외력의 주기가 그 고유진동수와 같다면 진폭이 빠르게 증가한다. 좁은 의미에서는 이것만을 공명이라고 부른다. 반대로 말하면 외력이 지속적으로 주어지지 않을 경우, 고유진동수가 아닌 진동은 고유진동수에 맞는 진동에 비해 빠르게 감쇠하여 사라진다. 소리굽쇠 근처에 일정 주파수의 소리를 주면 소리굽쇠를 건드리지 않아도 소리굽쇠가 떠는 것이 이 원리.

이 공명현상이 극대화 되면 물체가 파괴된다. 목소리로 유리잔 깨기도 이를 이용한 것이다.