Gran poder de resonancia. La resonancia es un fenómeno físico
A menudo escuchamos la palabra resonancia: "resonancia pública", "el evento que causó la resonancia", "frecuencia de resonancia". Frases bastante familiares y habituales. Pero, ¿puedes decir exactamente qué es la resonancia?
Si la respuesta rebotó en sus dientes, ¡estamos realmente orgullosos de usted! Bueno, si el tema "resonancia en física" plantea preguntas, le recomendamos que lea nuestro artículo, donde describiremos en detalle, de manera clara y breve sobre un fenómeno como la resonancia.
Antes de hablar de resonancia, debe comprender qué son las vibraciones y su frecuencia.
Oscilación y frecuencia
Las oscilaciones son el proceso de cambiar los estados del sistema, repitiéndose en el tiempo y ocurriendo alrededor del punto de equilibrio.
El ejemplo más simple de vibraciones es el balanceo. Lo citamos por una razón, este ejemplo seguirá siendo útil para comprender la esencia del fenómeno de la resonancia en el futuro.
La resonancia puede ocurrir solo donde hay vibraciones. Y no importa qué tipo de vibraciones sean: vibraciones de voltaje eléctrico, vibraciones de sonido o simplemente vibraciones mecánicas.
En la siguiente figura, describimos qué fluctuaciones pueden ser.
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Las oscilaciones se caracterizan por su amplitud y frecuencia. Para el columpio ya mencionado anteriormente, la amplitud de vibración es la altura máxima a la que despega el columpio. También podemos balancear el columpio lenta o rápidamente. Dependiendo de esto, la frecuencia de vibración cambiará.
La frecuencia de oscilación (medida en hercios) es el número de oscilaciones por unidad de tiempo. 1 hercio es una oscilación en un segundo.
Cuando balanceamos un columpio, balanceando periódicamente el sistema con una cierta fuerza (en este caso, el columpio es un sistema oscilatorio), produce vibraciones forzadas. Se puede lograr un aumento en la amplitud de las oscilaciones actuando sobre este sistema de cierta manera.
Al empujar el swing en un momento determinado y con una frecuencia determinada, se puede balancear con bastante fuerza, haciendo muy poco esfuerzo. Esto será una resonancia: la frecuencia de nuestros impactos coincide con la frecuencia de la vibración del swing y la amplitud de la las vibraciones aumentan.
La esencia del fenómeno de la resonancia.
La resonancia en física es una respuesta de frecuencia selectiva de un sistema oscilatorio a una influencia externa periódica, que se manifiesta en un fuerte aumento en la amplitud de las oscilaciones estacionarias cuando la frecuencia de una influencia externa coincide con ciertos valores característicos de un sistema dado. .
Hay casos en que el puente, a lo largo del cual marcharon los soldados, entró en resonancia desde el paso de marcha, se balanceó y colapsó. Por cierto, es por eso que ahora, al cruzar el puente, se supone que los soldados deben caminar a paso libre y no al paso.La esencia del fenómeno de resonancia en física es que la amplitud de las oscilaciones aumenta bruscamente cuando la frecuencia de la acción sobre el sistema coincide con la frecuencia natural del sistema.
Ejemplos de resonancia
El fenómeno de la resonancia se observa en una variedad de procesos físicos. Por ejemplo, resonancia de sonido. Tomemos una guitarra. Por sí solo, el sonido de las cuerdas de la guitarra será silencioso y casi inaudible. Sin embargo, las cuerdas se instalan sobre el cuerpo del resonador por una razón. Una vez dentro del cuerpo, el sonido de las vibraciones de la cuerda se amplifica, y quien sujeta la guitarra puede sentir cómo comienza a "temblar" levemente, vibrar al golpear las cuerdas. En otras palabras, resonar.
Otro ejemplo de observación de resonancia que encontramos son los círculos en el agua. Si arrojas dos piedras al agua, las olas que pasan de ellas se encontrarán y aumentarán.
La acción de las microondas también se basa en la resonancia. En este caso, la resonancia se produce en moléculas de agua que absorben la radiación de microondas (2.450 GHz). Como resultado, las moléculas entran en resonancia, vibran más y la temperatura de los alimentos aumenta.
La resonancia puede ser tanto beneficiosa como perjudicial. Y leer el artículo, así como ayudar a nuestro servicio estudiantil en situaciones difíciles de aprendizaje, solo lo beneficiará. Si durante el curso del curso necesita lidiar con la física de la resonancia magnética, puede contactar con nuestra empresa de manera segura para obtener ayuda rápida y calificada.
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bajo los cascos de un escuadrón de caballería
colapso del puente egipcio sobre el río Fontanka en San Petersburgo.
Imagínese que está de pie sobre un puente de listones de madera oscilante. Está claro que si comienza a balancearse al ritmo del balanceo del puente, el puente comenzará a balancearse aún más.
Los verdaderos puentes modernos también, de hecho, se balancean imperceptiblemente a simple vista. Los arquitectos saben que el fenómeno de la resonancia (es decir, la coincidencia de una frecuencia natural con la frecuencia de un estímulo externo) puede tener consecuencias catastróficas.
Puente de las cadenas egipcias sobre la Fontanka
Entonces, el 2 de febrero de 1905, el puente egipcio se derrumbó en la ciudad de San Petersburgo, cuando un escuadrón de caballería lo atravesó. Se cree que la causa del accidente fue el hecho de que los jinetes, haciendo cabriolas sobre caballos, entraron en resonancia con las vibraciones naturales del puente.
En las lecciones de física de la escuela, cuando estudian el fenómeno de la resonancia, a menudo dan un ejemplo de esta destrucción, cuando un escuadrón del regimiento de guardias a caballo caminó "al paso" por el puente en una dirección y 11 trineos con aurigas en la opuesta. dirección.
Por lo general, un destacamento de militares da 120 pasos por minuto, y esta frecuencia (2 Hz) coincide con la frecuencia de las vibraciones naturales de la estructura. Con cada paso, el tramo de las oscilaciones del tramo aumentaba y, finalmente, el puente no podía soportarlo. El puente resonó y se derrumbó. Fue uno de los cinco puentes colgantes de la ciudad.
Todo el pavimento del puente, junto con las barandillas y fijaciones, rompiendo las cadenas y rompiendo parte del soporte de hierro fundido, rompieron el hielo y terminaron en el fondo del río.
Afortunadamente, no hubo víctimas, todos lograron llegar a tierra. Según información oficial, no hubo bajas graves.
Posteriormente, a los militares se les prohibió cruzar los puentes en pierna. Incluso hubo un comando especial: "¡Salga del tiempo!"
Puente egipcio sobre el río Fontanka. El puente debe su nombre a su peculiar diseño.
Actualmente, las esfinges son todo lo que queda del primer puente. Ahora bien, este puente no es cadena ni está suspendido.
Y en 1940, debido a las vibraciones de resonancia, se derrumbó el puente de Tacoma en los Estados Unidos. La foto muestra cómo fue "retorcido".
En el curso de física de la escuela, se dice que los soldados, que pasan en formación por el puente, deben dejar de marchar y caminar a su ritmo habitual. ¿Para qué son estas precauciones? Esta orden se da a los soldados para no destruir el puente. El hecho es que si la frecuencia del puente coincide con la frecuencia del paso de marcha, entonces el puente puede colapsar como resultado de la resonancia resultante. Y esto a veces pasa ...
LA RESONANCIA MÁS ORDINARIA
Entonces, ¿qué es la resonancia? En una forma simplificada, la resonancia es una relación armoniosa entre diferentes vibraciones. Entonces, con la vibración de máquinas y mecanismos, se produce un desenroscado espontáneo de las tuercas. O si dos guitarras se afinan al unísono, entonces vale la pena tocar la cuerda de una guitarra, ya que la misma cuerda de la otra guitarra inmediatamente comenzará a vibrar sin ninguna intervención, haciendo exactamente el mismo sonido. Para estar convencido del fenómeno de resonancia, se llevó a cabo tal experimento. A cierta distancia entre sí, se instalaron dos pianos y se conectaron con un cable de metal. Entonces uno de ellos interpretó tal o cual pieza musical. Y el segundo piano de cola empezó a repetir la misma melodía, aunque nadie la tocó.
El famoso Fyodor Chaliapin cantó de tal manera que las bombillas estallaron en la sala de conciertos. Esto se debió a que la frecuencia de vibración de su voz coincidió con la frecuencia de vibración de las lámparas de vidrio. La resonancia no obedece a las leyes del espacio ni del tiempo. Parece ser de algún otro mundo, no sujeto a leyes terrenales. La resonancia no ocurre porque los objetos están uno al lado del otro, porque tienen una cierta conexión armónica. Estos objetos pueden estar separados por miles de kilómetros, pero la conexión invisible entre ellos permanecerá.
Además, los científicos e investigadores que trabajan en esta rama de la física argumentan que todo lo que está tanto en el Universo como en sus estructuras individuales, por ejemplo, en la Tierra, está sujeto a las leyes de resonancia. Aquí hay un ejemplo de cómo funciona la resonancia en las relaciones humanas. Una persona se comunica con mayor frecuencia con personas como él: intelectuales con intelectuales, borrachos con borrachos, etc. Por el mismo principio, las personas se encuentran a sí mismas como compañeras de vida.
El principio de funcionamiento de la resonancia en la antigüedad fue formulado por el pensador griego Hermes Trismegistus, sin siquiera saber qué ley descubre: "Lo semejante atrae lo semejante a sí mismo". En resonancia con las vibraciones de la Tierra, solo existen aquellas estructuras que están hechas de materiales naturales, es decir, de madera, piedra, etc. Estos incluyen, por ejemplo, todas las pirámides de la Tierra. Por lo tanto, en caso de cataclismos globales o un cambio de polos, pueden resistir y persistir, mientras que todos los objetos hechos de material artificial serán completamente destruidos.
Hay muchos lados misteriosos de la resonancia. Entonces, si hablamos de mundos paralelos como una realidad objetiva, a veces sentimos e incluso sentimos la presencia de representantes de estos mundos en nosotros mismos. Uno de los signos del paralelismo de los mundos es que las líneas paralelas no se cruzan, sin embargo, a veces no se observa, y sus mundos sin embargo se cruzan con nuestro mundo terrenal. Aparentemente, esto se debe al hecho de que en la frontera de los dos mundos se produce una cierta vibración resonante que viola el principio de paralelismo.
RESONANCIAS DE TESLA Y SCHUMAN
Uno de los descubridores de las propiedades asombrosas y previamente inexploradas de la resonancia fue el famoso científico e inventor estadounidense Nikola Tesla. El principio de resonancia y vibraciones se encuentra literalmente en todos los descubrimientos e invenciones de Tesla. Nueva York, 1898. Al realizar otro experimento, Nikola Tesla encendió el dispositivo y comenzó a observar cómo el suministro de agua vibraba bajo la influencia del ultrasonido, luego la vibración se extendía a las paredes y luego todo el edificio vibraba. ¡Vibraba cada vez más! Para el científico quedó claro: en otro momento, sucederá lo irreparable. No quedaba tiempo para pensar, y Tesla, agarrando un martillo, golpeó su creación con él. Más tarde, Nikola se dio cuenta de que casi destruyó todo el bloque. Se dio cuenta de que incluso la vibración más pequeña, si no se deja extinguir, puede causar la destrucción más terrible. ¡Entonces se abrió la resonancia electoral!
Después de este incidente, Tesla dijo a los periodistas: "Para aprender los secretos del Universo, uno debe pensar en términos de energías, frecuencias y vibraciones. Aplicando el principio de resonancia, en unas pocas semanas puedo causar tales vibraciones en la corteza terrestre que caerá y subirá cientos de metros, arrojando ríos de los canales ... ". Más tarde, Tesla argumentó que si se inicia una resonancia correspondiente a las vibraciones de la corteza terrestre, puede hacer pedazos todo el planeta. En 1915, Tesla informó que su dispositivo era capaz de causar destrucción a cualquier distancia. "Ya he construido un transmisor inalámbrico con el que podemos enviar energía eléctrica en cualquier cantidad a cualquier distancia". Entonces, una de las versiones de la explosión de Tunguska se puede llamar con seguridad el resultado del experimento de Nikola Tesla con su resonador favorito. Pero, ¿podría Tesla dirigir la energía a un lugar específico? El doctor en ciencias técnicas Dmitry Strebkov está seguro de que esto es bastante realista: con dos radares, puedes fijar cualquier objeto en la Tierra.
Después de medio siglo de investigación, continuó el físico alemán Otto Schumann. En colaboración con el médico Herbert Koenig, descubrió las llamadas ondas electromagnéticas estacionarias ubicadas entre la ionosfera y la superficie de la Tierra. Por cierto, en 2011, las ondas Schumann fueron registradas por un satélite espacial a una altitud de 850 km. Este espacio es la Tierra, un enorme resonador esférico. Posteriormente, estas ondas se denominaron ondas de Schumann. Si esta onda, habiendo hecho una revolución alrededor del globo, vuelve a coincidir con su fase y entra en resonancia con ella, entonces existirá durante mucho tiempo. Herbert de Kenia también afirmó que la frecuencia de esta onda coincide con el rango de ondas alfa del cerebro humano.
Por lo tanto, una persona vive, por así decirlo, dentro de dicho resonador, debido a que las ondas de Schumann estabilizan sus ritmos biológicos y normalizan la actividad vital. Estas ondas, tan necesarias para nosotros, son excitadas por procesos magnéticos en el Sol, descargas de rayos. La ausencia o débil actividad de las ondas puede provocar desorientación, mareos, dolor de cabeza. Esto es especialmente agudo para los pacientes ancianos y crónicos.
Debido al deterioro de la ecología de la Tierra, que está sucediendo hoy, la frecuencia de Schumann puede cambiar para peor. Y luego, el cuerpo físico de una persona puede perder el contacto con la frecuencia de radiación de la Tierra, lo que está plagado de consecuencias desastrosas. Pero mientras las personas observen los valores morales y morales humanos universales, no tendrán un impacto negativo en los programas establecidos en ellos, estarán en resonancia con la radiación de la Tierra, con las ondas Schumann. Con el cumplimiento regular de tales condiciones, la Edad de Oro mencionada por Nostradamus puede comenzar en la Tierra.
LA MÁQUINA DE QUERÓNIMO
Gallen Haeronimus, un ingeniero electrónico estadounidense, inventó un dispositivo bastante singular. Consta de un endovibrador y una placa de metal. El aparato Gallen Haeronimus recibió la patente de Estados Unidos No. 2482-773 en 1948. La esencia de su invento es que el "operador" sintoniza su cerebro con tal o cual persona y, provocando resonancia, pasa los dedos por un diafragma de goma especial.
Chaeronimus se turnó para insertar fotografías de los astronautas del Apolo 11 que se dirigían a la luna en un dispositivo especial de su "máquina del tiempo". Por lo tanto, pudo monitorear el estado de los astronautas durante todo el vuelo. Del informe: "... lo más importante y aterrador es que la Luna está rodeada por un cinturón que emite dosis letales de radiación. Se extiende a unas 65 millas de la superficie de la Luna y comienza a 15 pies de ella. Actividad". Este estado duró hasta que estuvieron en la superficie de la luna ".
"¡HE INVENTADO UN RESONADOR DE PENSAMIENTO!"
Georges de la Varre, profesor de física de Oxford, escenificando sus misteriosos experimentos, a veces durante meses no abandonaba las paredes del laboratorio. Finalmente, llegó el momento en que exclamó solemnemente: "¡He inventado el resonador de pensamientos!" Las capacidades del resonador no eran solo únicas, ¡no estaban limitadas ni por el tiempo ni por el espacio!
En un momento, el científico llegó a la conclusión de que casi todos los objetos esparcen radiación electromagnética a su alrededor. Además, las frecuencias de una parte de este objeto son idénticas a las frecuencias de todo el objeto. Esto indicó principalmente que la conexión entre ellos no desaparece, no importa qué tan lejos estén. Del mismo modo, una fotografía de tal o cual persona está estrechamente relacionada con su original.
Y de la Varre encontró una manera de tomar fotografías de objetos junto con su radiación; para este propósito, inventó una cámara especial. Estudiando las fotografías obtenidas, el profesor llamó la atención sobre el hecho de que bajo ciertas condiciones estos objetos contienen diferencias insignificantes con su imagen fotográfica. “Las fotografías muestran el estado de los objetos en el tiempo”, destellaba su pensamiento, “y si además se aplica un resonador, ¡las fotografías resultarán atemporales!” Comenzaron experimentos únicos. Durante uno de ellos, de la Varr filmó ... .el día de su propia boda. llenó dos tubos de ensayo con su sangre y la sangre de su esposa y, sentado cómodamente, imaginó mentalmente el lejano año 1929, el año de su boda y apretó el obturador ...
La fotografía lo mostraba a él y a su esposa, jóvenes y felices. Y exaltado por el éxito, de la Varr comenzó a colocar gotas de sangre de quienes padecían enfermedades graves en el campo de resonancia. Después de fotografiar, miré a través de las imágenes de los órganos afectados. Ahora, esta invención ha sido adoptada por los médicos y se llama imagen por resonancia magnética.
Esto es lo que dice el propio inventor al respecto: "La sangre es la única máquina del tiempo en funcionamiento y está controlada por los pensamientos humanos. Nuestros pensamientos son radiación electromagnética de ciertas frecuencias, y los corazones humanos, los embriones tienen frecuencias similares. Todo lo que está en el flujo del tiempo, responde a nuestros pensamientos ". Debo decir que su descubrimiento hizo una contribución significativa a la ciencia forense. Al fotografiar la sangre del sospechoso y su víctima en el campo del resonador, puede obtener fotografías detalladas del crimen.
LEY UNIVERSAL DE RESONANCIAS ESPACIALES
El Universo con sus innumerables galaxias, estrellas y planetas es un único entorno electromagnético, y una de sus leyes es la Ley de las resonancias simples y complejas. A menudo, la principal causa de cataclismos y catástrofes terrestres reside en la resonancia de dos o más ciclos cósmicos. En general, se acepta que estos ciclos tienen una resonancia aguda si se desplazan en el tiempo no más de 3 horas. En los días de resonancia, comienzan en la Tierra terremotos, erupciones volcánicas, huracanes, epidemias, así como cambios climáticos repentinos y abruptos. Además, aumenta el número de accidentes de aviación, ferrocarriles y mar, y se interrumpe el trabajo de las computadoras. En cuanto a las personas, experimentan disfunciones cerebrales y psíquicas.
El 10 de abril de 2010, un avión con el presidente polaco Kaczynski y su esposa se estrelló en un aeródromo militar en la región de Smolensk. Un total de 96 personas iban a bordo del Tu-134, ninguno de ellos sobrevivió. Lech Kaczynski iba a visitar el cementerio de Katyn cerca de Smolensk ese día.
Vladimir Pleskach, especialista en resonancia y biorritmos, está seguro de que esta catástrofe es consecuencia de una poderosa resonancia que surgió debido a la especial relación de biorritmos de los pasajeros del avión y todos los sinceros dolientes. En otras palabras, había pasajeros a bordo del avión del presidente, cuyos corazones y almas estaban abrumados por el dolor y el dolor por sus compatriotas que murieron en la primavera de 1940 en Katyn. Pero, ¿qué pasó? ¡Pasó! Vladimir hizo todo lo posible por defender el honor de las víctimas, junto con todos los pilotos que resultaron ser extremos en esta tragedia. Aquí el avión estrellado se puede comparar con el puente colapsado.
Vladimir LOTOKHIN
PRINCIPAL
Los físicos han desarrollado un modelo que se puede utilizar para estimar el número crítico de peatones que caminan por el puente, lo que provocará un giro brusco. Según los autores del estudio publicado en Avances de la ciencia, el modelo propuesto por ellos permitirá la construcción de puentes peatonales más seguros en el futuro.
A pesar de que el diseño de puentes colgantes para peatones ahora utiliza los paquetes de modelado por computadora más avanzados, todavía hay situaciones en las que, debido a la gran cantidad de peatones en el puente, de repente comienza a balancearse violentamente. En ocasiones estas vibraciones pueden ser tan fuertes que provocan situaciones inseguras y la destrucción de parte de las estructuras. Los ejemplos más notables son la apertura del Puente Solferino en París en 1999, o el Puente del Milenio, que se balancea regularmente en Londres, que tuvo que ser reconstruido poco después de su apertura.
El puente giratorio es un sistema oscilatorio clásico en el que los peatones que caminan son fuentes de fuerza periódica externa. Cuando la frecuencia natural de las oscilaciones del puente coincide con la frecuencia de la fuerza externa, el sistema entra en resonancia y la amplitud de la oscilación aumenta bruscamente. Si hay muchas fuentes de fuerza externa y todas tienen la misma frecuencia (es decir, los peatones dan el mismo número de pasos en los mismos intervalos de tiempo), entonces la sincronización de fase aún puede ocurrir entre ellas, cuando todos comiencen a caminar en la Mismo tiempo. Es la sincronización de fase a la que comúnmente se hace referencia como la principal no contabilizada en el diseño, la que conduce a la aparición de oscilaciones resonantes en puentes reales. A pesar de la urgencia del problema, todos los modelos anteriores que describen tal mecanismo no pudieron explicar el efecto umbral de este fenómeno: cuando el número de peatones es menor que el crítico, el puente casi no se balancea, pero tan pronto como el número de peatones Los peatones que caminan con las piernas superan un cierto valor, un fuerte aumento en la amplitud de la vacilación cruzada.
Un grupo de físicos de Estados Unidos y Rusia liderados por Igor Belykh de la Universidad de Georgia propuso un nuevo modelo que, entre otros parámetros, tiene en cuenta la biomecánica del cuerpo humano en el momento del paso. En el sistema considerado, el puente en sí es un sistema oscilatorio en el que se producen oscilaciones verticales amortiguadas bajo la acción de los peatones que caminan. Para describir a una persona que camina, se consideraron dos modelos biomecánicos (uno más completo y su análogo simplificado), que tienen en cuenta que en respuesta a la oscilación vertical del puente, la persona se inclina hacia un lado y así excita las oscilaciones laterales.
Diagrama del sistema físico considerado. A la izquierda hay un puente en el que los peatones que caminan excitan sus vibraciones, a la derecha, una persona que reacciona al movimiento del puente, provocando así sus vibraciones laterales.
I. Belykh et al. / Science Advances
No existe una solución analítica exacta para el sistema de ecuaciones resultante; por lo tanto, para encontrar soluciones, los autores utilizaron métodos numéricos. A diferencia de todos los anteriores, el modelo propuesto provocó la aparición de un efecto umbral. Si todos los peatones caminan al paso, a medida que aumenta el número de personas en el puente, la inestabilidad puede ocurrir repentinamente. Para confirmar el trabajo del modelo, los físicos lo probaron para describir el bamboleo del Millennium Bridge de Londres, para el cual incluso se conoce el número exacto de personas que causaron la resonancia: 165.
Al mismo tiempo, se observó el mismo efecto en el caso en que la cadencia de diferentes peatones varió ligeramente, lo que acerca aún más el modelo a la realidad. Además, resultó que la presencia de sincronización de fase es crítica solo para la oscilación de puentes muy pesados (como el mismo puente Millennium, que pesa alrededor de 130 toneladas) con una gran amplitud. La excitación de oscilaciones con una pequeña amplitud es posible incluso sin sincronización de fase. Tales casos también se han observado en la realidad, y uno de los posibles mecanismos de excitación de las vibraciones, incluso la única fuente, es el que los científicos llaman un cambio en la velocidad de un paso al moverse a lo largo de un puente.
En su trabajo, los físicos expresaron la esperanza de que su modelo propuesto se utilice en el futuro para un diseño más preciso de puentes peatonales y colgantes seguros.
Actualmente se utilizan diversos métodos para diagnosticar los daños que aparecen en los grandes puentes, basados en el estudio de las características mecánicas y la identificación de defectos mediante ecografía. Recientemente, se utilizaron drones para inspeccionar puentes, incluidas sus partes submarinas.
Alexander Dubov
Antes de embarcarse en el conocimiento de los fenómenos de resonancia, uno debe estudiar los términos físicos asociados con ella. No hay tantos, por lo que no será difícil recordar y comprender su significado. Entonces, lo primero es lo primero.
¿Qué es amplitud y frecuencia de movimiento?
Imagínese un jardín normal, donde un niño se sienta en un columpio y mueve las piernas para columpiarse. En el momento en que logra balancear el swing y se extienden de un lado a otro, se puede calcular la amplitud y frecuencia del movimiento.
La amplitud es la desviación más larga desde el punto donde el cuerpo estaba en equilibrio. Si tomamos nuestro ejemplo de un columpio, entonces la amplitud puede considerarse el punto más alto al que el niño se balanceó.
Y la frecuencia es el número de vibraciones o movimientos vibratorios por unidad de tiempo. La frecuencia se mide en hercios (1 Hz = 1 oscilación por segundo). Volvamos a nuestro swing: si un niño pasa solo la mitad de la longitud total del swing en 1 segundo, entonces su frecuencia será igual a 0.5 Hz.
¿Cómo se relaciona la frecuencia con la resonancia?
Ya hemos descubierto que la frecuencia caracteriza el número de vibraciones de un objeto en un segundo. Imagínese ahora que un adulto ayuda a un niño que se balancea débilmente empujando el columpio una y otra vez. En este caso, estos choques también tienen su propia frecuencia, lo que aumentará o disminuirá la amplitud de oscilación del sistema "swing-child".
Supongamos que un adulto empuja un columpio mientras avanza hacia él, en este caso la frecuencia no aumentará la amplitud del movimiento, es decir, una fuerza externa (en este caso, tirones) no potenciará la oscilación del sistema.
Si la frecuencia con la que el adulto balancea al niño es numéricamente igual a la propia frecuencia de balanceo, puede producirse una resonancia. En otras palabras, un ejemplo de resonancia es la coincidencia de la frecuencia del propio sistema con la frecuencia de las oscilaciones forzadas. Es lógico imaginar que la frecuencia y la resonancia están interrelacionadas.
¿Dónde puedes ver un ejemplo de resonancia?
Es importante comprender que los ejemplos de la manifestación de la resonancia se encuentran en casi todas las áreas de la física, desde las ondas sonoras hasta la electricidad. El significado de resonancia es que cuando la frecuencia de la fuerza impulsora es igual a la frecuencia natural del sistema, entonces en ese momento alcanza su valor más alto.
El siguiente ejemplo de resonancia dará una comprensión de la esencia. Digamos que estás caminando sobre una tabla delgada arrojada a través de un río. Cuando la frecuencia de sus pasos coincide con la frecuencia o período de todo el sistema (board-man), entonces la placa comienza a oscilar fuertemente (doblarse hacia arriba y hacia abajo). Si continúa moviéndose en los mismos pasos, entonces la resonancia causará una fuerte amplitud de vibración de la placa, que va más allá del valor permisible del sistema y esto finalmente conducirá a una ruptura inevitable del puente.
También existen áreas de la física en las que se puede utilizar el fenómeno de la resonancia útil. Los ejemplos pueden sorprenderte, porque solemos usarlo de manera intuitiva, sin siquiera conocer el lado científico del tema. Entonces, por ejemplo, usamos la resonancia cuando intentamos sacar un automóvil de un agujero. Recuerde, la forma más fácil de lograr resultados es solo cuando empuja el automóvil a medida que avanza. Este ejemplo de resonancia amplifica el rango de movimiento, lo que ayuda a sacar el automóvil.
Ejemplos de resonancia dañina
Es difícil decir qué resonancia se produce más en nuestra vida: buena o dañina para nosotros. La historia conoce mucho de las horribles consecuencias del fenómeno de la resonancia. Estos son los eventos más famosos en los que se puede observar un ejemplo de resonancia.
- En Francia, en la ciudad de Angers, en 1750, un destacamento de soldados cruzó un puente de cadenas. Cuando la frecuencia de sus pasos coincidió con la frecuencia del puente, la oscilación (amplitud) aumentó bruscamente. Hubo una resonancia, las cadenas se rompieron y el puente se derrumbó en el río.
- Ha habido casos en que en las aldeas se destruyó una casa debido a que un camión circulaba por la carretera principal.
Como puede ver, la resonancia puede tener consecuencias muy peligrosas, por lo que los ingenieros deben estudiar cuidadosamente las propiedades de los objetos de construcción y calcular correctamente sus frecuencias de vibración.
Resonancia útil
La resonancia no se limita solo a consecuencias nefastas. Con un estudio cuidadoso del mundo circundante, se pueden observar muchos resultados buenos y beneficiosos de la resonancia para una persona. Aquí hay un ejemplo vívido de resonancia que permite a las personas recibir placer estético.
El dispositivo de muchos instrumentos musicales funciona según el principio de resonancia. Tome un violín: el cuerpo y la cuerda forman un solo sistema oscilatorio, dentro del cual hay un alfiler. Es a través de él que las frecuencias de vibración se transmiten desde el piso superior al inferior. Cuando el luttier mueve el arco a lo largo de la cuerda, esta última, como una flecha, vence la fricción de la superficie de colofonia y vuela en la dirección opuesta (comienza a moverse en la región opuesta). La resonancia se genera y se transmite al gabinete. Y dentro de él hay orificios especiales, orificios f, a través de los cuales se extrae la resonancia. Así es como se controla en muchos instrumentos de cuerda (guitarra, arpa, violonchelo, etc.).