Ressonância mecânica

A ressonância mecânica ocorre quando um corpo recebe pulsos energéticos com frequência igual a uma de suas frequências naturais de vibração. Isso faz com que ele passe a ter amplitudes cada vez maiores, pois o sistema vai armazenando energia.

Todos os sistemas físicos possuem uma ou mais frequências naturais de vibração. Se um sistema receber pulsos energéticos com frequência igual a uma de suas frequências naturais, ele passará a vibrar com frequências cada vez maiores.

Podemos produzir ressonância mecânica ao empurrarmos um balanço se a frequência dos empurrões periódicos for a mesma da frequência natural do balanço. Assim, o balanço consegue executar o movimento com amplitudes cada vez maiores, chegando a uma maior altura.

Para compreender melhor a ressonância, observe as figuras abaixo, onde as ondas descrevem o movimento do balanço dado como exemplo:

Esta figura descreve o movimento natural do balanço antes de receber pulsos energéticos

Ao ser empurrado, ocorre um aumento na amplitude das oscilações do balanço, sendo o novo movimento descrito pelo gráfico:

Comparando as duas figuras, vemos que ocorre aumento na amplitude da onda

A amplitude da onda será dada pela superposição de ondas, ou seja, pela soma entre a amplitude da onda anterior e a amplitude da onda energética que causou a ressonância.

A ressonância mecânica já causou diversos desastres e destruições. Uma delas foi a queda da Ponte de Tacoma, em que a frequência natural dessa onda era igual à frequência do vento no local. Isso fez com que a ponte começasse a vibrar e a balançar como se fosse um pedaço de papel na presença do vento, o que destruiu sua estrutura.

Outro exemplo de ressonância mecânica é o que podemos observar sempre em filmes ou desenhos: a quebra de uma taça com o canto agudo de um cantor lírico. A taça é quebrada por ter sua frequência natural igual à frequência das ondas sonoras emitidas pelo cantor. Dessa forma, ela entre em ressonância e começa a vibrar até quebrar.