Resonancia es un fenómeno físico que ocurre cuando se aplica una fuerza en un sistema con frecuencia igual o muy cerca de la frecuencia fundamental de ese sistema. La resonancia provoca un aumento de amplitud Oscilación mayor que la causada por otras frecuencias.
Un ejemplo sencillo que podemos dar es la resonancia de los sistemas mecánicos. Para poner una balanza en reposo para oscilar, es interesante que apliquemos una fuerza sobre ella periódicamente siempre que esté en su punto más alto. Al hacer esto, el sistema cambiará a oscilarenamplitudescadagirarmás grande. Sin embargo, si la fuerza se aplica con una frecuencia diferente, no tendremos la misma eficiencia en el suministro de energía a ese equilibrio.
Tipos de resonancia
Hay varios tipos de resonancia: mecánica, sonoro,eléctrico,magnético, óptico. Mira algunos ejemplos:
Resonancia mecánica: aplicación de fuerzas en un equilibrio oscilatorio, haciendo que oscile con amplitudes crecientes.
Resonanciasonido: produccion de Armónicos por instrumentos musicales.
Resonanciaeléctrico: Los circuitos eléctricos utilizados en televisores, radios y teléfonos móviles utilizan condensadores e inductores que pueden sintonizarse para resonar con las frecuencias de las ondas de radio. De esta forma, es posible capturar y aumentar la amplitud de estas ondas, reproduciendo la información contenida en ellas.
Resonancia magnética: este tipo de resonancia surge cuando se aplica un campo magnético estático de alta intensidad a los núcleos atómicos. Luego, un campo magnético oscilante hace que los campos magnéticos de los protones resuenen, emitiendo una radiación capaz de producir imágenes nítidas de diferentes tipos de tejido.
Resonanciaóptica: aparece en cavidades reflectantes y se puede utilizar para aumentar la amplitud de la luz, produciendo haces de luz de alta intensidad, como el láser.
Resonancia magnética
LOS resonanciamagnético es un fenómeno físico de origen cuántico que surge debido a una propiedad presente en protones y electrones llamada girar. O girar Es una especie de campo magnético presente intrínseco en varias partículas. Cuando estas partículas se exponen a un intenso campo magnético externo, su giros alinearse en forma paralelo o opuesto al campo magnético externo, emitiendo en el proceso una pequeña cantidad de energía, que puede ser detectada por modernos dispositivos de resonancia magnética. Estas pruebas se pueden utilizar para proporcionar detalles de la estructura interna de órganos y tejidos que no se pueden ver en pruebas como una tomografía computarizada o una radiografía.
La resonancia magnética surge de una propiedad cuántica de las partículas llamada espín.
Resonancia acústica o sonora
LOS resonanciasonoro sucede cuando una fuente emisora logra emitir ondas a frecuencias muy cercanas a la frecuencia de oscilación natural de un receptor. Esta frecuencia natural, también conocida como frecuencia fundamental, corresponde al número de oscilaciones por segundo capaces de producir Armónicos, es decir, frecuencias de onda capaces de interferir constructivamente consigo mismas, produciendo un aumento significativo de su amplitud.
A Los gradosmusicales son ejemplos de Armónicos. Cada nota musical corresponde a un armónico, y cada armónico es un múltiplo del frecuenciafundamental del instrumento. Llamamos a la frecuencia fundamental a menorfrecuencia capaz de producir ondas estacionarias en un instrumento musical.
Tomemos por ejemplo la resonancia en las cuerdas de la guitarra: si controlamos la tracción aplicada sobre la cuerda, aflojando o tirando de sus afinadores, y su longitud, presionándolo en uno de sus cuadrados, podemos seleccionar el armónico que será producido. La producción de estos armónicos ocurre cuando ponemos la cuerda a oscilar. En ese momento, dos ondas se propagan a lo largo de la cuerda en direcciones opuestas. Cuando se reflejan en los extremos de la cuerda, estas ondas agregartuamplitudes (este fenómeno se llama interferencia). Esta vibración luego se transmite al aire, produciendo el sonido de notas musicales.
LOS frecuenciafundamental de una cuerda de guitarra se puede calcular utilizando la siguiente expresión matemática:
F - frecuencia armónica
no - número armónico
L - longitud de la cuerda
F - tracción aplicada sobre la cuerda
μ - densidad lineal de la cuerda
metro - masa de cuerda
Las frecuencias producidas por las cuerdas de la guitarra están determinadas por densidadlineal (μ) de la cuerda, por el tracción que se aplica sobre ella (F) y por su largo (L).
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LOS resonancia el sonido también ocurre en instrumentosensoplo. Estos instrumentos tienen una cavidad resonante llamada tubosonido. Hay dos tipos de tubos de sonido: abierto y cerrado. Mientras que los tubos de sonido cerrados tienen uno de sus extremos cerrado, los tubos de sonido abiertos tienen una abertura en ambos lados.
En los tubos de sonido, el ondas sonoras se reflejan en las paredes del tubo y resuenan, produciendo armónicos. El cálculo que utilizamos para determinar la frecuencia emitida por un tubo de sonido depende de si ese tubo está abierto o cerrado. Mirar:
F - frecuencia armónica
v - velocidad del sonido en el aire
no - número armónico
L - longitud del tubo
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Usando las ecuaciones que se muestran arriba, podemos determinar fácilmente qué longitudes de un tubo de sonido cerrado producen armónicos. Para eso, es necesario utilizar un aparato experimental como el de la siguiente figura:
Este aparato consta de un depósito de agua que se comunica con el tubo de sonido a través de una pequeña manguera. Al cambiar la altura del depósito, es posible controlar la longitud del tubo. Entonces solo acércate a un diapasón vibrando de este tubo, cambiando la altura del depósito hasta notar un claro aumento en la intensidad del sonido. De esta manera, será posible saber qué longitudes de tubo resultan en resonancia y, en consecuencia, en la producción de armónicos.
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Otro experimento muy conocido es el que consiste en romper un vaso mientras se cantan ciertas notas musicales. Esto solo es posible cuando cantamos exactamente en el frecuenciafundamental o en un múltiple esa frecuencia. Si el estímulo sonoro se mantiene el tiempo suficiente, las moléculas de la copa oscilarán en amplitudes cada vez mayores hasta que la copa se rompa.
Para que resuenen dos copas idénticas, solo necesitamos producir una vibración en una de ellas, que será transmitida por aire a la copa vecina.
Por mí. Rafael Helerbrock