Resonancia y sus aplicaciones

Colegio Eisenhower. Bernardo Umaña Cadin. Resonancia.

RESONANCIA

Umaña Cadin Bernardo

Email de correspondencia: bernardouc@colegioeisenhower.edu.co

RESUMEN

Se analiza superficialmente el fenómeno de la resonancia y algunas de sus aplicaciones físicas donde se puede encontrar; se proponen campos donde se encuentre. Finalmente se encuentran de manera gráfica los ejemplos expuestos.

Palabras clave: Resonancia, oscilaciones, frecuencias naturales, resonancia química, acústica.

ABSTRACT

The phenomenon of resonance and some of its physical applications where this event can be found are superficially analyzed; fields where this phenomenon is found are proposed. Finally, the exposed examples are found graphically.

Keywords: Resonance, oscillations, natural frequencies, chemical resonance, acustics

I. INTRODUCCIÓN

Todo lo que se conoce a nuestro alrededor como objetos tienen una estructura atómica, esta característica implica automáticamente la vibración permanente de la misma, esto se le conoce como frecuencia natural; por ejemplo: una copa (dependiendo el vidrio) esta vibrando a una frecuencia de 800hz en frecuencia natural, si un movimiento energético, comúnmente el sonido, iguala su frecuencia natural, su estructura se debilitará provocando, incluso, el colapso en su estructura molecular.

La resonancia se produce cuando una onda ajena al objeto iguala su frecuencia, este fenómeno se produce con todos los tipos de onda, cuando una radio se sintoniza, por ejemplo, a una frecuencia de 99.9Mhz el receptor esta resonando con la onda emitida por la estación de radio. La resonancia es un fenómeno que es bastante complejo de entender, pero hace parte de nuestra vida cotidiana moderna.

II. OBJETIVOS

Objetivo General

Entender el fenómeno de resonancia y algunas de sus aplicaciones naturales y artificiales.

Objetivos específicos

• Comprender el fenómeno de resonancia en situaciones naturales.
• Exponer otros tipos de ámbitos donde se encuentre el fenómeno de la resonancia.
• Exponer fenómenos de resonancia controlados y artificiales.

III. MARCO TEÓRICO

El término resonancia se refiere a un conjunto de fenómenos relacionados con los movimientos periódicos o casi periódicos en que se produce reforzamiento de una oscilación al someter el sistema a oscilaciones de una frecuencia determinada. Más concretamente el término puede referirse a:

• En acústica, la resonancia es el reforzamiento de ciertas amplitudes sonoras como resultado de la coincidencia de ondas similares en frecuencias, es un caso particular de resonancia mecánica.
• En música, la resonancia musical se refiere a los sonidos elementales que acompañan al principal en una nota musical y comunican timbre particular a cada voz o instrumento musical.
• En mecánica, la resonancia mecánica de una estructura o cuerpo es el aumento en la amplitud del movimiento de un sistema debido a la aplicación de fuerza pequeña en fase con el movimiento.
• En electrónica, la resonancia eléctrica es el fenómeno que se produce al coincidir la frecuencia propia de un circuito con la frecuencia de una excitación externa.
• En electromagnetismo se refiere a la resonancia magnética nuclear, tecnología utilizada tanto en química como en medicina.
• En astronomía, la resonancia orbital se produce cuando los periodos de traslación o de rotación de dos o más cuerpos guardan entre ellos una relación expresada fracciones de números enteros.

Otros contextos:

• La Resonancia (química), sistema de enlace entre los átomos de una molécula que, debido a la compleja distribución de sus electrones, obtiene una mayor estabilidad que con un enlace simple. Esta distribución de electrones no fluctúa, en contra de lo que su nombre hace pensar. Numerosos compuestos orgánicos presentan resonancia, como en el caso de los compuestos aromáticos.
• En física de partículas, las resonancias son hadrones de corta vida que se desintegran por medio de la fuerza fuerte en otras partículas más ligeras. Generalmente no se las considera partículas independientes, sino estados energéticos excitados de otras partículas. (Florez & Torres, 2015).

El concepto de onda como se mencionó anteriormente no solo es generado por el sonido. Podemos generar ondas de dos formas distintas:

• Mediante un pulso o pulso de ondas: Se trata de una perturbación individual como la que ocurre si, por ejemplo, agarras el extremo de una cuerda tensa y das una sacudida
• Mediante un tren de ondas: Se trata de una sucesión continua de pulsos que generan una onda viajera. Ocurre, por ejemplo, cuando das varias sacudidas de forma periódica al extremo de una cuerda tensa (Fernández, s.f).

La resonancia es un fenómeno que se encontrará en diversos o casi todos los sistemas naturales conocidos.

IV. RESONANCIA AUDITIVA

La resonancia auditiva se tiene que comprender desde la fisiología misma del oído pues su funcionamiento se concentra en percepción de ondas sonoras comprendidas entre los 2000 y 4000 Hz. “El pabellón auricular, a la manera de una pantalla receptora, capta las ondas sonoras, enviándolas a través del conducto auditivo externo hacia la membrana timpánica” (Sánchez Terradillos, Pérez Saénz , & Gil Carcedo)

[pic 1]

Figura 1. Oído interno. (Atiorem, s.f.).

Tras realizar el proceso acústico llevado a cobo en el pabellón auricular, todas las ondas percibidas por el sistema auditivo llevan a la resonancia de algunos de sus componentes internos causando así una vibración interna la cual, posteriormente, es convertida en energía eléctrica transportada por neuronas hacia el cerebro, haciendo que el mismo interprete esas ondas transmitidas por las neuronas interpretándolo como sonido. (Sánchez Terradillos, Pérez Saénz , & Gil Carcedo).

V. RESONANCIA MUSICAL

La resonancia musical es principalmente utilizada en ámbitos acústicos, tales como:

• Proyección de sonido de un instrumento.
• Construcciones donde se requiere que la acústica sea adecuad para no perturbar el sonido emitido.

La principal función que cumple la resonancia dentro de los instrumentos de cuerda es básicamente hacer que el sonido de las cuerdas tenga un alcance sonoro mayor. Como bien lo indica su nombre, la caja de resonancia bien sea de una guitarra, un violín, un piano, una viola, entre otros. Es hacer que su percepción de sonido sea mayor. (Ehu.eus, 2003).[pic 2]

Figura 2. Estructura de una guitarra. (Mi escuela de guitarra, 2014).

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