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Ressonância e suas propriedades físicas

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Uma área que é importante de se estudar é a área relacionada à acústica, pelo motivo de que a ocorrência nos vestibulares é muito grande, no entanto iremos abordar apenas a parte da ressonância, para darmos assim enfoque melhor para a realização do estudo.

Conceito

A ressonância mecânica como é dita ocorre quando um objeto recebe pulsos energéticos de mesma frequência que a sua natural, ou seja, dependente da composição que o forma e por isso a sua amplitude irá aumentar cada vez mais pelo fato de que ocorre o acúmulo de energia no objeto. Todo corpo possui uma frequência natural de vibração, e por este motivo que pode ocorrer o fenômeno.

Exemplos cotidianos

Atualmente na ciência existem inúmeros tipos de ressonância que servem também como exemplo para a didática do resumo, sendo os exemplos mais recorrentes as ressonâncias mecânicas, elétrica, óptica, orbital em astronomia, molecular e acústica.

Sempre que um corpo tem a capacidade de oscilação e sofrer uma série periódica de impulsos, com a mesma frequência do que uma das frequências naturais de vibração do corpo distinto, em geral é tida uma vibração que tenha uma amplitude relativamente grande. Esse fenômeno é chamado de ressonância e diz-se que o corpo entra em ressonância com os impulsos que foram colocados nele.

Um exemplo comumente achado de ressonância é o que se obtém quando se empurra uma criança em um balanço, que se pode dizer que com o movimento a criança comporta-se como um pêndulo simples, onde sua frequência natural depende de seu comprimento. Se no caso a frequência de empurrões ou de balanços não for próxima à frequência de ressonância dificilmente se consegue o balanço natural, pois o pêndulo sofrerá vibrações aleatórias.

Para a ressonância feita em cordas têm-se várias frequências naturais de vibrações, supondo que uma das extremidades de uma corda esteja fixada em alguma local, enquanto a outra oscila normalmente. A amplitude é determinada pela extremidade que está livre e dependendo da frequência, que a corda se encontra de vibração, serão criadas ondas estacionárias sobre a corda. Para um sistema onde possui uma parte fixa e a outra não, existem inúmeras ondas estacionárias.

Uma ponte, ou qualquer estrutura, é capaz de vibrar com certas frequências naturais. Como o exemplo da marcha de um grupo militar, pois caso a frequência for próxima de umas das frequências naturais de vibração da ponte, esta poderá romper por atingir uma amplitude de vibração muito alta. É este motivo que torna a marcha sobre uma ponte muito perigosa. Outro momento que se pode formar a ressonância é devido aos ventos, que iniciam fracos e com o passar do tempo irão aumentando até que a ponte entre em ressonância, como no caso ocorrido em 1940, com a ponte de Tacoma Narrows.

Outro caso interessante de ressonância é a feita pelos cantores na tentativa da quebra de uma taça com a própria voz, e a forma como é feita não é pela intensidade ou maior frequência da voz do indivíduo, e sim na frequência a qual o objeto possui devido a sua composição. Como se sabe que a onda sonora é uma onda mecânica e produz oscilações nos corpos que ali estão próximos e ocorre a coincidência das frequências entre o objeto e a voz ou onda sonora de algum aparelho, aumentando cada vez mais sua amplitude, pois irá ceder energia cada vez mais por causa da ressonância e ocorrerá a quebra do objeto, se este não for tão resistente.

Outro exemplo interessante para se entender o fenômeno da ressonância é a caixa de ressonância de um violão, que a cada corda tocada ou acorde, terá a ocorrência de ressonância, tendo assim o aumento da amplitude do som, o que torna a propagação do som maior.


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