Ressonância mecânica

A ressonância mecânica ocorre quando um corpo recebe pulsos energéticos com frequência igual a uma de suas frequências naturais.

Quando empurramos um balanço, fazemos com que ele entre em ressonância mecânica
Quando empurramos um balanço, fazemos com que ele entre em ressonância mecânica

Você já deve ter visto em filmes ou desenhos uma taça ser quebrada apenas com o grito ou canto de um personagem. Mas será que isso pode acontecer de verdade? A resposta é sim! Esse fenômeno ocorre graças a um princípio da Física chamado de ressonância mecânica. Vejamos agora o que nos diz esse princípio.

A ressonância mecânica, também chamada simplesmente de ressonância, ocorre quando um sistema recebe energia com frequência igual a uma de suas frequências naturais de vibração e aumenta sua amplitude.

Todos os corpos possuem frequências naturais de vibração e, quando são submetidos a pulsos energéticos, cuja frequência coincide com uma dessas frequências naturais, ele passa a vibrar com frequências e amplitudes cada vez maiores.

Podemos observar um exemplo de ressonância mecânica ao empurrar um balanço: fornecemos ao balanço pulsos energéticos com movimentos periódicos e com a mesma frequência natural de sua vibração, assim, ele executa o movimento com amplitudes cada vez maiores, atingindo pontos mais altos.

Já a taça quebra-se porque a sua frequência natural é igual à frequência das ondas sonoras produzidas pelo cantor. Assim, ela recebe energia e começa a vibrar até se quebrar.

Para compreender melhor a ressonância, observe as figuras a seguir em que os gráficos descrevem o movimento da onda:

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Amplitude de vibração natural de um corpo
Amplitude de vibração natural de um corpo

O corpo é submetido a pulsos energéticos com a mesma frequência de vibração, de forma que seu movimento pode ser representado pelo gráfico:

Amplitude da vibração de um corpo em ressonância
Amplitude da vibração de um corpo em ressonância

A amplitude resultante representa a soma da amplitude de vibração natural do corpo com a amplitude da onda que causou a ressonância, de acordo com o princípio da superposição de ondas.

A ressonância mecânica pode causar vários desastres. O caso mais famosos foi a queda da Ponte de Tacoma, nos Estados Unidos, em 1940. O acidente ocorreu porque a frequência do vento em um determinado momento coincidiu com a frequência natural de vibração da ponte. Isso fez com que ela entrasse em ressonância e vibrasse com uma grande amplitude, balançando como se fosse um papel. A estrutura da ponte não suportou esse movimento e ela foi completamente destruída.

Por: Mariane Mendes Teixeira

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