Frecuencia natural y resonancia

Acabamos de ver lo que es la frecuencia de una onda, pero en general la frecuencia es una magnitud que mide las oscilaciones por segundo en una vibración. Entonces, los objetos tienen una frecuencia alta cuando sus vibraciones son muy rápidas o viceversa. En el caso de las ondas, la frecuencia es la que las caracteriza, por ejemplo en el caso del sonido, una frecuencia alta produce sonidos agudos, y una baja, sonidos graves. Otro caso es el de la luz, cada color tiene una frecuencia de onda diferente, al fin y al cabo la luz tiene propiedades de onda.

Todos los objetos tienen una frecuencia que los caracteriza y ésta se denomina frecuencia natural. Si se emite una vibración cerca del objeto, éste comienza a vibrar “sin que nadie lo toque” debido a su frecuencia natural. Por ejemplo cuando sucede un temblor que afecta a dos edificios de diferente tamaño, cada uno oscilará con diferente frecuencia, es decir, oscilarán a diferentes velocidades, y por lo tanto tendrán frecuencias diferentes.

Si a un objeto se le envía una vibración con la misma frecuencia que su frecuencia natural, la vibración del objeto comenzará a ser más pronunciada y por consiguiente, se acumulará cada vez más, así como también se acumulará cada vez más energía, a esto se le conoce como resonancia.

Veamos otros ejemplo. En algún momento todos hemos visto cómo una cantante de ópera hace estallar una copa de cristal con la emisión de una cierta nota. Lo que está haciendo es emitir un sonido con la misma frecuencia que la frecuencia natural de la copa, haciéndola vibrar y acumular cada vez más energía hasta que finalmente estalla.

La resonancia es un fenómeno importante en la vida cotidiana. En el caso de la construcción, es fundamental considerarla para evitar catástrofes. Un ejemplo claro de ésto es el caso del puente de Tacoma, uno de los primeros puentes colgantes de la historia, un hito arquitectónico que se topó con este fenómeno. Como vimos en el segundo video de la Motivación, cuando soplaban vientos de unos 80 km/h, al pasar entre los hilos que mantenían el puente, los hacía vibrar con una frecuencia similar a su frecuencia natural, de manera que la energía se iba acumulando y transmitiendo al puente en sí. El resultado, como ya sabemos, fue la colisión del puente.

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