NO ME SALEN
EJERCICIOS RESUELTOS DE FÍSICA Y BIOFÍSICA
Ondas, generalidades

 

Ondas estacionarias III
RESONANCIA

 

Cuando un cuerpo elástico (ojo que, como ya te dije, cualquier cuerpo puede ser insospechadamente elástico) recibe un estímulo pulsante, y la pulsación coincide con su frecuencia de oscilación natural, comienza a vibrar espontáneamente. Vibra por resonancia.

   

Se trata de un fenómeno común, corriente, y hasta omnipresente (aparece por todos lados).

¿Vos te pensabas que las cuerdas de una guitarra suenan tal cual vos las escuchás? Ni qué va... Esos alambrecitos no son capaces de desplazar el aire para producir sonidos intensos y agradables. Suenan como suenan porque el fondo de la caja entra en resonancia con la cuerda, y esa madera -de gran superficie- sí es capaz de desplazar el aire produciendo el sonido vigoroso que a vos te gusta.

Casi todos los instrumentos musicales amplifican su sonido de modo similar.

   

Se alían un cuerpo elástico y una caja de resonancia. Nuestra propia voz funciona de la misma manera: un par de cuerpos elásticos (las cuerdas vocales) y una caja de resonancia (en este caso tenemos varias, laringe, cavidad bucal, etcétera).

La resonancia aparece cada vez que entran en sintonía un cuerpo productor de una perturbación y otro cuerpo elástico capaz de vibrar (u oscilar) en la misma frecuencia que la fuerza perturbadora.

Como la perturbación se repite una y otra vez el fenómeno suele alcanzar dimensiones insospechadas y terminar muy amplificado. Cualquiera sabe que hamacar un niño arrastrando la hamaca ida y vuelta a un ritmo caprichoso cualquiera es agotador y trabajoso... es preferible darle pequeños empujoncitos con la frecuencia adecuada (la misma con la que naturalmente oscila la hamaca) para lograr una infancia feliz.

En general, los movimientos de cualquier tipo (las oscilaciones incluidas) se ven resistidos por las fricciones y rozamientos con el medio en que se producen. Por ese motivo casi todas las oscilaciones terminan extinguiéndose. Este fenómeno recibe el nombre de amortiguación. Ésta es una gráfica típica:

   
   

Pero una oscilación puede ser forzada por resonancia con una fuerza perturbadora. Para que una onda se mantenga en el tiempo debe haber un equilibrio entre la fuerza perturbadora y la amortiguadora. Si gana la segunda, la oscilación se extingue. Si gana la primera el resultado puede ser catastrófico.

   
CHISMES IMPORTANTES    
  • El sintonizador de una radio consiste en un capacitor variable. El capacitor puede cargarse de electricidad y descargarse a través de una resistencia, con una frecuencia muy precisa y constante. Al variar la capacidad, varía la frecuencia. Y lo que se busca es encontrar una frecuencia que entre en resonancia con una estación emisora que seguramente, tiene cosas muy interesantes que informarnos.
  • Las resonancias orbitales son determinantes de la estabilidad del Sistema Solar. Incluso, en el sistema Tierra-Luna, la resonancia gravitatoria es responsable de la duración del día terrestre. La Tierra arrancó su historia girando velozmente: el día duraba apenas unas 6 horas. Las mareas lunares la fueron frenando y tal vez llegue a alcanzar las 25 horas (una más que ahora) dentro de 225 millones de años.
  • La resonancia magnética nuclear (RMN) y sus sucesores (f-MRI, RMNf, etc) funcionan produciendo campos magnéticos pulsantes alrededor de órganos vivos. Algunos átomos o moléculas entran en resonancia y emiten su propio campo o radiación, que es leída desde afuera y utilizada para formar imágenes de lo que ocurre adentro. Estas técnicas no-invasivas permiten incluso observar qué zonas del cerebro están operando y cuáles no en un instante determinado.
 
PREGUNTAS CAPCIOSAS  
  • ¿Por qué cuando un pelotón de soldaditos que avanza marchando debe cruzar un puente, el sargento ordena (de muy mala manera) romper el paso?
  • ¿Por qué los sargentos son tan despreciables?
  • ¿Por qué cuando los senos frontales y paranasales se nos llenan de moco escuchamos con dificultad?
  • ¿Por qué cada una de las cuerdas de un piano tiene apoyado todo el tiempo un paño duro, que sólo se separa de la cuerda cuando el martillo está por percutirla, y se mantiene separado mientras uno mantenga la tecla correspondiente apretada?
  • ¿Cómo funciona un horno a microondas?
  • ¿Qué son los compuestos aromáticos?
 
 
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