תְּהוּדָה (רזוננס, מלטינית: Resono, "אני עונה") היא מצב שבו מערכת פיזיקלית שמקבלת כוח מחזורי מושפעת חזק כשתדירות הכוח קרובה לתדירות התנודה הטבעית שלה. מערכת עם תכונה זו נקראת מהוד.
דוגמה פשוטה: נדנדה שחוזרת לאותו מקום כל 3 שניות. אם דוחפים אותה בכל 3 שניות בכיוון קבוע, ההשפעות מצטברות והמהירות והמשרעת (גודל התנודה) גדלות. דחיפות בפעמים שאינן מתאימות למחזור עלולות לבטל זו את זו ולא להביא להגברה.
בתיאוריה, אם אין חיכוך, משרעת התהודה יכולה לגדול בלי גבול לאורך זמן. במציאות חיכוך והגבלות אחרות מונעים גידול אינסופי, אך תהודה מייצרת העברות אנרגיה חזקות, ולעתים תופעות הרסניות, דוגמת קריסת גשר מצר טקומה שנבעה מחוסר יציבות בתנודות.
תהודה חשובה בתכנון מכני ואדריכלי. יש להתחשב בה בעת תכנון גורדי שחקים, גשרים, מטוסים, מכונות כביסה ועוד. מיקוד בתדירות העצמית (התדירות שבה המערכת רוטטת באופן טבעי) מקטין סיכון להפרעות חיצוניות שיובילו להגברה לא רצויה.
גם במוצרים יומיומיים יש חשיבות לתהודה: תנור מיקרוגל מעורר בעיקר מולקולות מים בתדירות קרובה לתדירות העצמית שלהן. אולמות קונצרטים מעוצבים כדי למנוע תהודה של גל קול ספציפי, שיכולה להעצים תדרים מסוימים באופן לא מאוזן. לעומת זאת, תהודה רצויה בשעונים: רכיב בתהודה שומר על קצב מדויק. רדיו משתמש במעגלי תהודה (בולטים וקבלים/סלילים) כדי לבחור בתדר של תחנה. גם בדימות תהודה מגנטית (MRI) משתמשים בתגובת גרעיני האטום לתדירות מתאימה.
תהודה היא כשהמערכת רוטטת יותר חזק כשמפעילים עליה כוח בקצב מתאים.
דוגמה: נדנדה. אם דוחפים אותה בדיוק בקצב שלה, היא מתנדנדת יותר ויותר. אם דוחפים בקצב לא מתאים, הדחיפות מבטלות זו את זו.
תהודה יכולה להיות מסוכנת. למשל גשר קרס בגלל תנודות חזקים. לכן מהנדסים מתכננים כדי למנוע תהודה מזיקה.
בתנור מיקרוגל מעוררות גלי רדיו את מולקולות המים בקצב קצת קרוב לתדירות הטבעית שלהן. בשעון חלק שנמצא בתהודה שומר על הקצב של השעון. ברדיו משתמשים במעגל תהודה כדי לבחור תחנה אחת מתוך רבות.
בחלל, הירחים של שבתאי מושכים חלקיקי טבעות. במקום שבו קצב הסיבוב תואם קצב הכוח של ירח, נוצרת תהודה. זה מסביר חלק מהפערים בין טבעות שבתאי.
ברעידת אדמה אתר יכול להרעיד יותר חזק אם תדירות הגלים תואמת לתדירות של הקרקע או הבניינים שם. במקרים כאלה ההגברה יכולה להיות גדולה מאוד.
מודל פשוט: מסה על קפיץ עם חיכוך. אם אין חיכוך, והרוטציה חיצונית תואמת, המשרעת גדלה עם הזמן בלי גבול.
תהודה עוזרת להסביר תופעות רבות בטבע ובטכנולוגיה.
תגובות גולשים