ما هو مفهوم الرنين؟

الرنين (Resonance) تأتي هذه الكلمة بالأصل من الكلمة اللاتينية resonantia أي الصدى، وتعريف الرنين في الفيزياء هو تطابق تردد الاهتزاز الخارجي للجسم أو تذبذبه مع التردد الطبيعي له، وهذا الأمر ينتج عند اهتزاز وزيادة سعة التذبذب للجسم.

جميع الأجسام تملك تردد طبيعي أو رنين يمكن القول عنه أنه التردد الذي ينمكن للكائن أن يهتز به، فعلى سبيل المثال إذا قمت بالنقر على الزجاج بظفرك فإنه سوف يبدأ بالاهتزاز بتردد رنين خاص به والذي ينتج عنه صوت أو نغمة مع نغمة مقابلة، ولهذا الاهتزاز تواتر يعتمد على الخصائص الفيزيائية للجسم.

مفهوم الرنين توسع فيما بعد ليشمل ظواهر كهربائية وميكانيكية محددة، مثل الرنين الميكانيكي وهو ما يصدر عن اهتزاز الجسور عند هبوب الرياح أو اهتزازها عند زحف الجنود، وكما أنه يجب تصميم الشاحنات والطائرات والمركبات الفضائية بشكل آمن يراعي الاهتزازات التي سوف تنتج عن محركاتها وحركتها.

وتعرِّف الفيزياء ظاهرة الرنين بأنها تحدث عندما تقوم قوة خارجية أو نظام يهتز بإجبار نظامٍ آخر حوله للاهتزاز وفق سعةٍ أكبر وذلك عند تطبيق تردد محدد. بمعنى آخر: عندما يهتز جسم  ما ولنفرض اسمه A أو يتأرجح وفق تردد يساوي التردد الطبيعي لجسمٍ آخر موجود قربه ولنفرض اسمه B، فإن الجسم A يجبر الجسم B هلى الاهتزاز بتردد أعلى من تردده الطبيعي.

وهناك العديد من أنواع الرنين مثل:

أما عن تأثير الرنين فإن بنيات الرّنين تُحدّد من أجل تحديد خصائص المركبات، وبنياته افتراضية في الواقع إذ أنها لا تمثل أي جزيء حقيقي منفرد، ولكنها تساهم في البنية الحقيقية بتناسبها مع استقرارها.

تميل الأجسام الخالية من الاهتزاز إلى القيام بذلك بمعدل محدد أو ما يسمى بالتردد الطبيعي أو الرنين الطبيعي للجسم، ويعتمد هذا التردد على حجم الجسم وشكله وتكوينه. لكن هذا الجسم سيهتز بشدة عند تعرضه لاهتزازات أو نبضات خارجية منتظمة ذات تردد مساوي أو قريب جدًّا من التردد الطبيعي للجسم، وهو ما يسمى بالرنين.

فالرنين هو ظاهرة تحدث عندما يتذبذب جسم أو نظام ما بسعة كبيرة أكبر من تردده الطبيعي عند تعرضه لتردد خارجي محدد، والذي يُدعى بتردد الرنين. يمكن القول أنّ هناك العديد من التعريفات التي يمكن أن تعبر عن الرنين، فالقاموس يعرِّف ظاهرة الرنين بأنها: الحالة التي يهتز فيها نظامٌ ما أو يتذبذب بشكل غير طبيعي كاستجابة لمنبه خارجي، وتحدث عندما يكون تردد المنبه الخارجي هو نفسه أو تقريبًا يساوي تردد الاهتزاز الطبيعي للنظام.