Ressonância

Quando a frequência com que um agente externo perturba um corpo é igual a frequência própria (ou uma das frequências próprias) de vibração ou de oscilação desse corpo, ele passa a oscilar com amplitude cada vez maior. Este fenômeno é o que se chama de ressonância. Se o agente externo perturba continuamente o corpo com o qual está em ressonância, a amplitude das vibrações ou oscilações pode ficar extraordinariamente grande a ponto de destruir o corpo ao superar os módulos das forças de resistência ou de dissipação .

Veja o vídeo abaixo (4min12s) da Ponte de Tacoma:

Além disso, o fluxo de energia do agente externo para o corpo é máximo quando eles estão em ressonância.
Este fenômeno está presente em várias aplicações tecnológicas, do cotidiano ou não: forno de microondas, exames diagnósticos, aceleração de partículas subatômicas, música, enfim... A ressonância é bastante comum, e interessante.

Observe a oscilação abaixo:

Quando uma outra oscilação ou onda é enviada de encontro à primeira, duas situações distintas podem ocorrer. Depende da combinação entre as duas: a original e a nova onda. Observe...

A figura mostra que não há uma concordância entre as ondas verde, vermelha e azul. Não ocorre a ressonância. Mas, se duas ondas combinam, como na nova figura, aí a ressonância ocorrerá.

O efeito da ressonância é um aumento da amplitude de vibração. E a amplitude se relaciona à energia. Na verdade, a ressonância é uma absorção de energia.

No caso da ponte do vídeo inicial foi muito azar dos engenheiros as rajadas de vento entrarem em ressonância com os cabos de aço de sustentação da ponte.

Um exemplo cotidiano de ressonância ocorre quando uma criança anda de balanço. Para movimentar a si mesma e ao balanço, num referencial fixo no solo, a criança encolhe as pernas quando ela e o balanço se movem para trás e estica as pernas quando ela e o balanço se movem para frente. Se a frequência do movimento das pernas da criança é igual à frequência própria do pêndulo constituído por ela e o balanço, a amplitude das oscilações aumente cada vez mais. Outro exemplo é quando um grupo de pessoas faz força juntas para tentar desatolar um carro do barro, empurrando o carro “na hora certa”, para frente e para trás.

Assista abaixo outro vídeo de ressonância, neste caso, sonora.

Tente explicar porque é tão difícil quebrar uma taça com a voz. Essa taça pode ser de qualquer material? Responda no comentário!