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giovedì 2 novembre 2017

FENOMENO DI RISONANZA

Ogni corpo possiede una propria frequenza caratteristica. Quando viene sollecitato da un’onda avente la stessa frequenza, o una sua frequenza multipla, inizia a vibrare con la massima energia secondo le configurazioni delle onde stazionarie. L’energia rimane localizzata solo in alcune zone. Numerosi eventi naturali possono essere spiegati attraverso il fenomeno della risonanza.
Esempi pratici:
Meccanica
1)Altalena: se spinta al ritmo giusto, aumenta l’ampiezza del moto. La persona che spinge è in risonanza con il moto armonico dell'altalena. Solo in tale condizione l'altalena si muove con la massima energia.
2) Ponti sospesi: possono oscillare pericolosamente se sollecitati da vento o passi sincronizzati . Un esempio famoso è il crollo del ponte di Tacoma 1940. Il ponte venne investito da raffiche di vento che si ripetono con una frequenza uguale a quella caratteristica del ponte circa 0.2Hz equivalenti a 12 oscillazioni al minuto.
Il ponte era lungo complessivamente 1600 m e presentava una campata di 850 m. Era stato progettato per resistere a venti di uragano fino a 200 km/h. Tuttavia, crollò quattro mesi dopo la sua apertura, sotto un vento di circa 68 km/h, molto inferiore al massimo previsto. Non si tratta di una contraddizione: nel caso della risonanza, infatti, l’energia si concentra in alcune zone specifiche e non sull’intera struttura. Nella progettazione di ponti e altre opere ingegneristiche è sempre necessario considerare il fenomeno della risonanza. Anche per questo motivo alle truppe militari viene imposto di attraversare i ponti in ordine sparso.

Edifici e terremoti: durante i terremoti, alcune strutture entrano in risonanza con le onde sismiche.


Acustica:
Bicchiere di cristallo: può rompersi se colpito da un suono alla sua frequenza naturale.

Strumenti musicali: le casse armoniche (chitarra, violino, pianoforte) amplificano il suono grazie alla risonanza.

Elettromagnetismo
Circuiti risonanti: nelle radio e nei telefoni, selezionano la frequenza desiderata.
Microonde: sfruttano la risonanza delle molecole d’acqua per riscaldare i cibi.
Natura
Canto degli insetti: cavità corporee amplificano il suono.
Onde marine: possono entrare in risonanza con bacini o porti, amplificando il moto ondoso.
Seguono video di altri esempi:















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