Balançar

-Semana passada fui com meu irmão Lu de 4 anos a um parque perto de minha casa, onde existem vários brinquedos próprios para sua idade.
Ele brincou no escorrega, na roda carrossel, na gangorra e finalmente resolveu brincar no balanço. Ele sentou e comecei a empurra-lo. Depois de algum tempo eu estava muito cansada e disse que ia parar de empurrar.
Para minha surpresa ele disse que ia se balançar sozinho, dito e feito, balançando o corpo e as pernas para a frente e para traz ele continuou a se balançar e até aumentou o movimento do balanço.
Fiquei grilada sem entender o fato. Chegando em casa resolvi apelar para o meu avô que era professor de Física.

-Vô me explica porque o meu irmão Lu balançando o corpo conseguia aumentar o movimento do balanço?

-Laura, o que aconteceu é um fenômeno de ressonância entre o movimento do corpo do Lu e o movimento do balanço. Sempre que o balanço atingia uma posição de máxima altura o Lu movimentava o corpo de modo a dar um impulso no balanço. O movimento do corpo produzia o mesmo efeito que o impulso que você dava para manter e aumentar o movimento do balanço.

-Vô a ressonância só ocorre neste movimento do balanço?

-Não. A ressonância é um fenômeno muito importante, ocorrendo em muitas outras circunstâncias.

-Vô, me explica como e quando ocorre a ressonância?.

-Vamos primeiro estabelecer critérios gerais usando o exemplo do balanço que você presenciou.
O balanço será chamado de sistema oscilante e você realizando o impulso ritmado será chamada de fonte excitadora.

A ressonância ocorre quando o ritmo do movimento do sistema oscilante for igual ao ritmo da fonte excitadora, havendo neste caso uma máxima transferência de energia da fonte para o sistema aumentando muito a intensidade do seu movimento.

Ressonância nas pontes:

• A mais antiga história de ressonância em pontes ocorreu na França quando uma ponte caiu durante a marcha cadenciada de  um batalhão de soldados que atravessava a ponte. A ponte entrou em ressonância com a cadência da marcha. Este acidente ficou marcado na história militar e até hoje o comandante da tropa ordena o rompimento da cadência da marcha ao atravessar uma ponte.

• O tráfico na ponte Rio - Niterói já foi interrompido algumas vezes quando a estrutura do vão central, que é metálica, entra em ressonância com o vento de rajadas. Numa das vezes o vento de rajadas chegou de surpresa causando pânico entre os motoristas que abandonaram os seus veículos correndo devido ao grande aumento da amplitude da oscilações da estrutura.

• As pontes pênseis (pontes onde a pista de rolamento fica pendurada em cabos de aço) são muito sensíveis à ressonância com o vento de rajadas. Perto de uma dez pontes pênseis já entraram em colapso em virtude deste fenômeno.
  O mais recente acidente deste tipo ocorreu numa ponte pênsil em Tacoma nos Estados Unidos. A ponte de grande estrutura e recém inaugurada foi destruída pela ressonância com o vento.

Ressonância dos navios com as ondas:

• Os comandantes dos navios tomam sempre muito cuidado com a ressonância das embarcações com a ondas do mar. Sempre que as oscilações naturais do jogo do navio entra em ressonância com os ondas, as amplitudes das oscilações crescem de tal maneira que é colocada em risco a estabilidade da embarcação. Os comandantes sempre ordenam uma alteração do rumo do navio e/ou de sua velocidade para alterar o ritmo do impacto das ondas de modo a evitar a ressonância.

Ressonância dos navios com a vibração de sua máquina de propulsão:

• Um navio cargueiro brasileiro (eu viajava neste navio) ao navegar no canal de acesso ao porto de Le Havre na França sofreu uma paralisação de alguns de seus cilindros do motor principal que começou a vibrar. A estrutura do navio entrou em ressonância com as vibrações do motor causando aumentos perigosos na amplitude das vibrações, que poderiam causar ruptura de parte de sua estrutura. Para evitar o acidente o experiente comandante ordenou a alteração da velocidade de rotação da máquina e conseqüentemente foi alterada o ritmo de sua vibração, fazendo cessar a ressonância.

Ressonância das fundações de apoio de máquinas industriais com a sua vibração natural:

• Sempre que um engenheiro calcula a fundação de uma máquina industrial pesada ele leva em conta o peso da máquina e as vibrações que ocorrem durante o seu funcionamento, de maneira a evitar a  ressonância em suas fundações.

-Ótimo vô, sabia que eu podia contar com você para tirar as minhas dúvidas, obrigadão.

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