Ressonância Magnética

RESSONÂNCIA

Objetivo: demonstrar experimentalmente a existência da ressonância através de um experimento de pêndulos simples.

Metodologia: passos para a realização do experimento

A ressonância ocorre quando um sistema recebe a ação de uma força externa periódica, cuja frequência coincide com a frequência natural do sistema. Desse modo o sistema começa a oscilar com uma amplitude cada vez maior.

Chamamos de freqüências naturais de um objeto as freqüências com que esse objeto "gosta" de vibrar, quando excitado de alguma forma - levando um chute ou sendo dedilhado, por exemplo. Quando uma ação externa age sobre o objeto ele só vibra nessas freqüências naturais ou seus harmônicos. Não adianta bater ou chutar com muita força: se uma freqüência de vibração não for uma freqüência natural do objeto ele nunca vibrará nessa freqüência.

Qualquer objeto material tem uma ou mais freqüências nas quais "gosta" de vibrar: são as freqüências naturais de vibração do objeto. Quando o objeto é "excitado" por algum agente externo em uma de suas freqüências naturais dá-se a ressonância: o objeto vibra nessa freqüência com amplitude máxima, só limitada pelos inevitáveis amortecimentos.

Um caso muito famoso deste fenômeno foi o rompimento da ponte de Tacoma, nos Estados Unidos, em 7 de novembro de 1940. Em um determinado momento o vento começou soprar com freqüência igual à natural de oscilação da ponte, fazendo com que esta começasse a aumentar a amplitude de suas vibrações até que sua estrutura não pudesse mais suportar, fazendo com que sua estrutura rompesse.

O caso da ponte de Tacoma pode ser considerado uma falha humana, já que o vento que soprava no dia 7 de Novembro de 1940 tinha uma frequência característica da região onde a ponte foi construída, logo os engenheiros responsáveis por sua construção falharam na análise das características naturais da região. Por isto, atualmente é feita uma análise profunda de todas as possíveis características que possam requerer uma alteração em uma construção civil.

TODO SISTEMA FÍSICO POSSUI UMA OU MAIS FREQUÊNCIAS DE VIBRAÇÃO NATURAL. SE ESSE SISTEMA RECEBER A AÇÃO DE UMA FORÇA PERIÓDICA EXTERNA CUJA FREQUÊNCIA CONICIDE COM UMA DAS FREQUÊNCIAS NATURAIS DO SISTEMA, ESTE PASSARÁ A VIBRAR MAIS FORTE, ATINGINDO SUA AMPLITUDE MÁXIMA, E PODERÁ ATÉ SE ROMPER.

EXEMPLOS

• Quando uma taça se quebra quando a frequência do som atinge a mesma frequência da taça.

• Um estádio de futebol deve ser construído levando em conta a "vibração" das torcidas. Se todo mundo começar a pular e bater os pés pode surgir uma ressonância com as estruturas das arquibancadas e acontecer uma tragédia.

• Quando um pai começa a empurrar seu filho em um balanço com uma dada força periódica, cuja frequência coincide com a frequência natural do balanço. Isso faz a amplitude da oscilação da balança aumentar cada vez mais, e a criança ir cada vez mais alto.

...