감쇠
다른 표기 언어 damping , 減衰요약 진동이 일어나는 것을 막는 데 꼭 필요한 만큼의 감쇠와 진동하는 물체를 짧은 시간 안에 멈추게 하기에 알맞은 감쇠를 임계감쇠라 한다. 마찰감쇠는 건조상태에서 발생하는 쿨롱 힘에 의한 감쇠효과로서 미끄러지는 두 면 사이의 정전기력 때문에 생긴다. 운동체 사이의 마찰에 의해 윤활유 등의 유체에서 생기게 되는 에너지 감쇠를 점성감쇠라고 한다. 외부의 감쇠작용이 없어도 움직이는 구조체 내부에서 에너지 손실이 생기는 것은 구조적 감쇠라고 한다. 복사감쇠는 전자와 같이 전기를 띠고 움직이는 입자의 진동에너지가 일단 전자기 에너지로 변환된 후 전파·적외선·가시광선의 형태로 방출된다. 자기감쇠는 코일이나 진동체에 붙어 있는 알루미늄판에서 발생한 와전류가 자석의 두 극 사이를 흐를 때 운동에너지를 열로 전환하면서 발생한다.
그네를 계속 밀어주지 않으면 멈추게 되는 이유가 바로 감쇠현상 때문이다. 감쇠가 너무 크면 물리계에서 진동이 일어날 수 없다. 진동이 일어나는 것을 막는 데 꼭 필요한 만큼의 감쇠와 진동하는 물체를 짧은 시간 안에 멈추게 하기에 알맞은 감쇠를 임계감쇠라 한다.
임계감쇠보다 더 큰 감쇠가 일어나면 계는 과다감쇠되는데, 문 닫는 장치에는 이러한 과다감쇠가 필요하다. 반대로 감쇠가 임계감쇠보다 작은 경우에는 진동이 천천히 정지한다.
역학적인 감쇠작용에는 여러 가지가 있다. 그중 하나인 마찰은 건조상태에서 발생하는 쿨롱 힘에 의한 감쇠효과로서 미끄러지는 두 면 사이의 정전기력 때문에 생기며 운동에너지를 열로 바꾼다. 운동체 사이의 마찰에 의해 윤활유에서나 자동차의 충격흡수장치에 넣는 유체에서 생기게 되는 에너지 감쇠현상을 점성감쇠라고 한다.
이같은 경우 감쇠력은 감쇠장치 두 끝에서 생기는 유체의 상대속도에 비례한다.
진동체가 기체나 액체 속을 통과할 때 받는 마찰을 관찰하면 그것의 운동상태를 알 수 있다. 이때 유체가 진동체 운동을 방해하는 힘이 진동 속도의 제곱보다 약간 작기 때문에 속도 제곱에 비례하는 감쇠라고 한다. 외부의 감쇠작용이 없어도 움직이는 구조체 내부에서 에너지 손실이 생기는데, 이것을 히스테리 감쇠 또는 구조적 감쇠라 부른다.
히스테리 감쇠는 물체가 변형되었다가 다시 원래 상태로 돌아가는 과정을 반복하면 고체 내의 결정 격자가 제멋대로 진동하거나 유체 내의 분자가 마음대로 움직이면서 운동에너지를 흡수하기 때문에 발생한다.
또다른 종류의 감쇠현상도 있다. 라디오나 텔레비전의 공명 전기회로에 교류가 들어왔다 나갔다 하면 전기저항이 생겨서 에너지가 감소한다. 이 경우에는 수신기로 맞추어놓은 신호가 동기적(同期的)으로 에너지를 공급해서 공명을 계속 유지한다.
복사감쇠의 경우는 전자와 같이 전기를 띠고 움직이는 입자의 진동에너지가 일단 전자기 에너지로 변환된 후 전파·적외선·가시광선의 형태로 방출된다.
자기감쇠는 코일이나 진동체에 붙어 있는 알루미늄판에서 발생한 와전류(渦電流 eddy current)가 자석의 두 극 사이를 흐를 때 운동에너지를 열로 전환하면서 발생한다.
