Oscilações Forçadas e Ressonância

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Oscilações Forçadas e Ressonância
Física Ondas e Calor
Professor Nilmar Luís Arenhardt
1
Objetivo de Aprendizagem
Aplicar os princípios físico-matemáticos das oscilações.
2
Brincando no balanço...
Quando você está empurrando alguém nesse balanço, você espera a pessoa atingir o ponto mais alto do movimento e parar, para, só então, empurrá-la novamente. Respeitando essa sincronia (frequência), o balanço passará a atingir um ponto cada vez mais alto (uma maior amplitude) para cada empurrada, acumulando cada vez mais energia. 
Se caso contrário, você não esperar o balanço atingir o ponto mais alto e já empurrar, você irá freá-lo parcialmente, desperdiçando grande parte da energia que você iria transmitir para o mesmo.
Oscilação Forçada
Oscilação Forçada - Ressonância
Oscilação Forçada - Ressonância
b fraco
b intermed.
b forte
O que há em comum entre estes dois fatos?
Terremoto na Cidade do México em 1985
Obs.: A maioria dos prédios com alturas entre 6 e 20 andares foram devastados. Outros prédios com alturas diferentes praticamente não foram afetados.
Ponte Tacoma Narrows 1940
Exercício (p.113, Cap.15, Halliday, vol.2, 10ªed.)
62 - São pendurados em uma viga horizontal nove pêndulos com os seguintes comprimentos: (a) 0,1m, (b) 0,3m, (c) 0,4m, (d) 0,8m, (e) 1,2m, (f) 2,8m, (g) 3,5m, (h) 5,0m e (i) 6,2m. A viga sofre oscilações horizontais com frequências angulares na faixa de 2,0rad/s a 4,0rad/s. Quais dos pêndulos entram (fortemente) em oscilação?
Resposta: Pêndulos (d) e (e).
Referências
HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos de física: gravitação, ondas e termodinâmica. 10. ed. Rio de Janeiro: LTC, c2016.