resonancia

¿Por qué el arroz forma esas figuras tan curiosas sobre la tabla? Lo que están haciendo en el experimento es un barrido de frecuencias, de grave a agudo. Cada frecuencia de resonancia tiene asociadolo que se llama un modo propio de vibración, es decir, una forma particular de moverse que depende de las propiedades del objeto: geometría, masa, estado de carga, condiciones de contorno, etc.Oscila siempre de forma armónica, es decir, como una función sinusoidal. Por ello, hay puntos donde la amplitud de la vibración es máxima y otros puntos donde ésta se anula (modos). El arroz tiende aacumularse en las zonas donde no hay vibración, llamadas líneas de nodos, y a quedarse quieto ahí, ya que son las únicas zonas de la tabla donde no hay movimiento.

modos

Los modos de vibración se ordenansegún la frecuencia propia: primer modo, segundo modo, etc., en orden ascendente de frecuencias. A frecuencias bajas el número de nodos es pequeño, y según nos movemos hacia los agudos aparecen cadavez más, por eso el número de líneas del dibujo aumenta. Si os fijáis, además, cuando el barrido de frecuencias pasa por una de las frecuencias propias y se forma la figura correspondiente, laintensidad del sonido también aumenta, ya que la resonancia multiplica la amplitud de la oscilación y se escucha más fuerte.

En ingeniería, y particularmente en el diseño de naves espaciales, laidentificación de las frecuencias de resonancia es crítica, ya que los satélites suelen llevar instrumentos muy delicados que no soportarían una vibración de esas magnitudes y hay que evitarlas a toda costa. Losaviones tampoco escapan a este problema: bajo ciertas condiciones de carga podría ocurrir que un avión entrara en flameo (flutter), es decir, que las oscilaciones producidas por las cargasaerodinámicas, turbulencias o ráfagas de aire, encontraran una resonancia en la estructura y se amplificaran hasta su límite de resistencia. Y normalmente esto ocurre en unos pocos segundos. Hoy en día ningún...