O ESTRANHO FENÔMENO DA RESSONÂNCIA - I
A ressonância, no sentido mais conhecido, diz respeito ao incômodo ruído noturno (ronco) e a uma das (inúmeras) causas dos divórcios.
No campo jornalístico, a ressonância é a almejada repercussão de uma notícia ou comentário. (Estou sempre de olho no numerador deste Blog).
A ressonância, objeto de destaque desta edição do blog SBTVD PAL-M, foca as várias formas de apresentação de um curioso fenômeno da física, onipresente em nosso dia-a-dia.
A ressonância se manifesta em "sistemas conservativos", isto é, em mecanismos capazes de "trocar energia" de forma cadenciada entre "dois depósitos" diferentes.
Um exemplo banal, ao qual todos já experimentaram, é o balanço do jardim de infância.
Quando uma pessoa empurra uma criança sentada em um balanço, a energia muscular da primeira é transformada em energia cinética na segunda. Desta maneira a criança do balanço ganha velocidade e inicia um movimento oscilatório.
Os "depósitos de energia" são dois: o primeiro é o "cinético", que atinge máxima intensidade (velocidade) quando a criança está mais próxima ao chão. O segundo depósito de energia é o "potencial", quando a criança está mais distante do chão (máxima altura do solo).
Enquanto um "depósito" se enche (altura) o outro se esvazia (velocidade). Este intercâmbio cíclico de energia entre a dinâmica (velocidade do balanço) e a estática (quando o balanço alcança a maior altura, pára e muda de sentido de movimento) é explicado pela ressonância.
O "tempo de enchimento e esvaziamento dos depósitos" é definido pela "frequência de oscilação natural" do balanço. Quanto mais comprida a corrente do balanço, mais aumenta o tempo de um "vai-e-vem".
Outra constante neste sistema é a "força da gravidade". Esta força, na verdade "aceleração da gravidade terrestre", explica por que todos os corpos caem na mesma velocidade.
Se for dado somente um empurrão ao balanço, percebemos que a amplitude da oscilação diminui paulatinamente, embora o tempo do vai-e-vem (frequência) permaneça constante.
A redução da amplitude da oscilação acontece por que o balanço não é um "sistema conservativo" perfeito: parte da energia que a pessoa imprimiu no primeiro e único empurrão é dissipada (perdida, ou melhor, transformada) em forma de calor (energia térmica).
O atrito do suporte das correntes e o atrito do ar faz com que a oscilação do balanço amorteça até parar.
O fenômeno "atrito" é dissipativo, funciona como amortecedor de qualquer sistema oscilante. Se removido o atrito, o balanço ficaria em movimento por tempo indefinido, sem a necessidade de outros empurrões.
Desta maneira, para manter um sistema oscilante funcionando, é necessário "repor a energia dissipada" de forma sincronizada, a cada ciclo de vai-e-vem.
Quem empurra o balanço, para mantê-lo em movimento, deve fazê-lo de forma harmônica. Isto em física significa uma "realimentação positiva".
Enquanto essa situação persistir, pode-se dizer que o sistema "empurrador-balanço" encontra-se em perfeita "sintonia": obtêm-se máxima amplitude de oscilação com um mínimo de energia de reposição.
Quando a pessoa que empurra o balanço deseja pará-lo de forma segura, realiza essa operação de forma harmônica reversa, dosando suavemente a força muscular contra o movimento do balanço. Isto em física significa uma "realimentação negativa".
Percebe-se que a energia dos músculos da pessoa que empurra o balanço pode ser usada tanto para aumentar como diminuir a amplitude de oscilação do brinquedo.
No segundo e último capítulo desse tema, demonstraremos a ressonância à serviço dos mais diversos campos da tecnologia.
 Escrito por Jonas às 09h50
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