Resonancia
La resonancia describe el fenómeno de aumento de amplitud que ocurre cuando la frecuencia de una fuerza aplicada periódicamente (o un componente de Fourier de la misma) es igual o cercana a una frecuencia natural del sistema sobre el que actúa. Cuando se aplica una fuerza oscilante a una frecuencia resonante de un sistema dinámico, el sistema oscilará a una amplitud mayor que cuando se aplica la misma fuerza a otras frecuencias no resonantes. [3]
Las frecuencias en las que la amplitud de respuesta es un máximo relativo también se conocen como frecuencias de resonancia o frecuencias de resonancia del sistema. [3] Las pequeñas fuerzas periódicas que están cerca de una frecuencia de resonancia del sistema tienen la capacidad de producir oscilaciones de gran amplitud en el sistema debido al almacenamiento de energía vibratoria .
Los fenómenos de resonancia ocurren con todo tipo de vibraciones u ondas : hay resonancia mecánica , resonancia acústica , resonancia electromagnética , resonancia magnética nuclear (RMN), resonancia de espín de electrones (ESR) y resonancia de funciones de onda cuántica . Los sistemas resonantes pueden usarse para generar vibraciones de una frecuencia específica (por ejemplo, instrumentos musicales ), o seleccionar frecuencias específicas de una vibración compleja que contiene muchas frecuencias (por ejemplo, filtros).
El término resonancia (del latín resonantia , 'eco', de resonare , 'resound') se originó en el campo de la acústica, particularmente la resonancia simpática observada en instrumentos musicales, por ejemplo, cuando una cuerda comienza a vibrar y producir sonido después de otra diferente. es golpeado.
La resonancia se produce cuando un sistema puede almacenar y transferir fácilmente energía entre dos o más modos de almacenamiento diferentes (como la energía cinética y la energía potencial en el caso de un péndulo simple). Sin embargo, hay algunas pérdidas de un ciclo a otro, llamadas amortiguación . Cuando la amortiguación es pequeña, la frecuencia de resonancia es aproximadamente igual a la frecuencia natural del sistema, que es una frecuencia de vibraciones no forzadas. Algunos sistemas tienen frecuencias de resonancia múltiples, distintas.
Un ejemplo familiar es el columpio de un patio de recreo , que actúa como un péndulo . Empujar a una persona en un swing en el tiempo con el intervalo natural del swing (su frecuencia de resonancia) hace que el swing vaya más y más alto (amplitud máxima), mientras que los intentos de empujar el swing a un tempo más rápido o más lento producen arcos más pequeños. Esto se debe a que la energía que absorbe el swing se maximiza cuando los empujes coinciden con las oscilaciones naturales del swing.
