【目次】
・「共振」の意味や読み方とは？
・「共振周波数」とは？
・「共振現象」とは？
・英語表現とは？
・最後に
「共振」と聞いて、今話題の漫画『呪術廻戦』を思い浮かべた方は、少なくないのではないでしょうか。人気漫画にも出てくる「共振」とは、いったい何なのでしょう？ じつは、学生時代に多くの人は物理で習っていることなんですよ。本記事で、学生時代を思い出しながら、復習しましょう。
「共振」の意味や読み方とは？
まずは、読み方と意味をチェックしていきましょう。
読み方と意味
「共振」は「きょうしん」と読み、「振動する物体に、その物体の振動と同じ振動数の力を加えると、振動している物体の振動が大きくなる現象」のことをいいます。
「共振周波数」とは？
「共振周波数」という言葉を聞いたことはありますか？ 「共振」を起こすのには欠かせない、「共振周波数」について、ご説明していきます。
意味
ばねや振り子、あるいは建物など、全ての物体には揺れやすい周波数があります。その揺れやすい周波数のことを、「共振周波数」もしくは「固有振動数」と呼びますよ。「共振周波数」は、1秒間に物体が振動する回数であり、単位はHz（ヘルツ）を使います。
計算方法
「共振周波数」は、以下の数式で算出することができます。
固有振動数＝Fn
ばね定数 ＝ k［N/m］
質量 ＝ m［kg］
【式】Fn（Hz）＝ fn ＝（1/2π）√（k/m）
ばね定数とは、ばねの“伸びにくさ”を表す数値のこと。ばね定数は、「ばねに加える力÷ばねの伸び」で、算出できます。
ばね定数が大きくなるほど、伸ばすのが大変な“硬いばね”です。
「共振現象」とは？
つぎに「共振現象」の原理と身近な「共振現象」について、詳しくご説明いたしましょう。
原理について解説
先程ご説明したように、あらゆる物体は、それぞれ揺れやすい周波数を持っています。それが、「共振周波数」でしたね。物体が持つ共振周波数と同じ周波数の振動を外から与えると、次第に物体が揺れ始めたり、揺れ幅が大きくなります。
言葉で説明しても、なかなかイメージがつきにくいもの。そこで、私たちの身近な物を例に挙げて、「共振現象」を解説していきます。
身近な例1：地震
地震自体は、「共振」ではありません。地震が起こると、建物が揺れますよね。これが「共振現象」です。建物が持つ振動周波数と、地震の振動数が同じになった時、建物の揺れが増大します。しかし、建物は高さや重さ、固さによって、共振周波数が変わりますよ。
同じ強さの地震でも、いる建物によって、揺れの感じ方が違うことがありますよね。それは、それぞれの建物が持つ、揺れやすい周波数、つまり共振周波数が違うからです。
なお、高層ビルなどは免震構造が取り入れられています。免震構造とは、建物に地震の揺れを伝わりにくくする構造。建物の共振周波数と、地震の振動数を意図的にずらして揺れにくくします。
地震大国の日本では、地震災害対策として、建物の「共振現象」や「共振周波数」を知ることは、とても重要であるといえますね。
身近な例2：ブランコ
ブランコも身近な「共振」現象の一つです。子供の頃、ブランコを大きく揺らそうと思ったら、どうされていましたか？ ブランコが後ろに振れた瞬間、前へ押し出すように、ブランコに重心をかけたのではないでしょうか。そうすると、ブランコは、さらに大きく揺れますよね。
ブランコの揺れと同じタイミングで力を加える事によって、ブランコの揺れが増大する。これは、ブランコの「共振周波数」と同じ周波数の力を加えた、という事になります。逆に、ブランコの揺れとタイミングを外し、不規則な力を加えると、ブランコの揺れ幅は小さくなりますよね。
多くの人が楽しんだ経験のあるブランコは、一番イメージしやすい「共振」現象ではないでしょうか。
身近な例3：楽器（共鳴）
楽器もまた、「共振現象」で音が鳴ります。音に関しては特に、「共鳴」といいます。わかりやすくするために、ギターで考えてみましょう。ギターは、ヘッドと弦を張ったネックと呼ばれる部分とボディーで構成されています。弦を弾くことで振動がボディーに伝わり、音が大きくなりますよ。
ギターの弦だけを弾いても、それほど大きな音はしません。ボディーがあるからこそ、大きく響くのです。これらの現象も、「共振現象」もしくは「共鳴」といえます。
また、グラスに触れないで声でグラスを割るというシーンを、テレビなどでご覧になったことはありませんか？ 一見、超能力のようにもみえますが、これも「共振」現象です。グラスが持つ「共振周波数」と同じ周波数の声を、一定時間グラスに向けて出すと、グラスの振動が大きくなり割れてしまいます。
一定時間、同じ周波数の声を出し続けるのは至難の技といえますが、「共振」により、声だけでグラスを割ることもできるんですね。
英語表現とは？
「共振」を英語で表すと「resonance」。動詞で「共鳴する」は「resonate」、「共振周波数」は「resonance frequency」です。下記に、例文も紹介しますね。
（例）The microphone resonates.「マイクが共振する」
最後に
話題の漫画『呪術廻戦』にも出てくる、「共振」について説明してきました。漫画の中では、主人公の呪力が増す、という意味で使われていますが、実際の生活周りにも「共振」現象はたくさんあります。「共振」を理解することで、漫画の世界観もより楽しめるようになるのではないでしょうか。
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