A física e a química da ressonância

Existem acontecimentos que ressoam no mundo inteiro, como terramotos, tsunamis, furacões e desastres naturais. Também inícios de guerra, tráfico de drogas, assassinatos passionais, captura de ditadores e não esqueçamos os protestos de milhares de cidadãos perante a situação política e económica.

Outros acontecimentos, alguns devido ao insólito, quem sabe ressoam menos, como o fim da actividade armada de grupos terroristas ou heróis quotidianos que mostram valores no desporto, na política ou na educação.

No mundo existem ressonâncias construtivas e destrutivas.

Mas o que é a ressonância física? É o reforço de uma oscilação por coincidência na frequência.

E, o que é frequência?

É uma das características básicas de uma onda, juntamente com a sua longitude e amplitude. A frequência é o número de ondas que passam por um ponto num determinado tempo.

Por exemplo, poderíamos contar o número de ondas do mar que rompem a costa num minuto, e seria uma frequência em minutos, mas o valor apenas acontece em segundos; essa é a medida do Sistema Internacional: hercios (Hz).

No som, quanto mais alta é a frequência, mais alto é o tom musical.

A longitude da onda é a distância entre dois pontos altos da onda e tem uma relação inversa com a frequência. A amplitude é a altura da onda; no som determina o volume, porque quanto maior amplitude, maior a energia transportada pela onda.
A ressonância ocorre quando somamos energia a uma onda fazendo coincidir os pontos altos, ou seja, na mesma frequência ou muito similar. Por exemplo, porque é tao fácil balançar cada vez mais alto? Porque cada um ajusta o seu impulso com o ritmo do vaivém do balanço, e só com dois dedos podemos manter uma criança a balançar. Ao mover uma corda para saltar também entramos em ressonância com a sua frequência, e assim as crianças podem estar horas a saltar à corda usando uma energia mínima: a que tem a corda, claro!

Todo objecto ou material tem a tendência para vibrar com mais facilidade numas frequências do que em outras. Estas são chamadas frequências de ressonância. Se comunicas energia a um objecto, é possível que este vibre nessas ressonâncias, por exemplo, ao bater num copo de cristal com uma colher ou, inclusive, deslizar um dedo húmido pela borda. Esta vibração pode ser tão potente ao ponto do objecto se partir; apensar de nunca ter visto, em directo, como um soprano pode partir um copo de champagne, é possível reproduzir uma experiência similar num laboratório.
Mas talvez, o efeito destrutivo e mais impactante de uma ressonância, tenha sido a queda da ponte de Tacoma, chamado o Galoping Gertie porque movia-se com o vento e os transeuntes sentiam como se estivessem a cavalgar. Uma tempestade em Novembro de 1940 entrou em ressonância e após grandes balanços a ponte, pendente de cimento, partiu-se como se fosse um brinquedo. Deixo-vos imagens gravadas em vídeo:

http://www.youtube.com/watch?v=j-zczJXSxnw
Este fenómeno já tinha sucedido na ponte pendente de Broughtonen em 1831, onde uma companhia de soldados britânicos ao caminhar em formação coincidiu com a frequência da ponte e a amplitude de vibração conseguiu partir os cabos desgastados. Não houve vítimas mas desde então, o Exército britânico parte a formação ao passar por uma ponte. Em 1850, 478 soldados franceses viveram o mesmo sucedido na ponte pendente sobre o rio Maine, mas não foram tão afortunados: mais de 200 soldados morreram ao cair ao rio. Devido a este acidente os franceses estiveram vinte anos sem construir pontes suspensas.

Sem chegar à ruptura, este fenómeno foi vivido por uma aglomeração de caminhantes na ponte de Brooklyn no apagão de 2003. Com o bater dos pés, mesmo que não compassado, conseguiu-se atingir o nível suficiente de ressonância com o movimento de vibração da estrutura, para criar enjôos e um certo pânico.

Mas quero finalizar com uma ressonância poética construtiva porque os sentimentos também amplificam-se quando são correspondidos:

Há olhos que olham, – há olhos que sonham,                     Hay ojos que miran, -hay ojos que sueñan,

há olhos que chamam, – há olhos que esperam,                 hay ojos que llaman, -hay ojos que esperan,

há olhos que riem – riso prazeroso,                                       hay ojos que ríen -risa placentera,

há olhos que choram – com choro de pena,                          hay ojos que lloran -con llanto de pena,

uns para dentro –  outros para fora.                                       unos hacia adentro -otros hacia fuera.

São como a flores – que cria a terra.                                       Son como las flores -que cría la tierra.

Mas os teus olhos verdes, – minha eterna Teresa,             Mas tus ojos verdes, -mi eterna Teresa,

os que estão a fazer – tua mão de erva,                                los que están haciendo -tu mano de hierba,

olham-me, sonham-me, – chamam-me, esperam-me,      me miran, me sueñan, -me llaman, me esperan,

Riem-me de rir – riso prazeroso                                            me ríen rientes -risa placentera,

choram-me chorosos – com choro de pena,                        me lloran llorosos -con llanto de pena,

pela terra adentro, – desde terra afora.                                desde tierra adentro, -desde tierra afuera.

Nos teus olhos nasço, – teus olhos criam-me,                     En tus ojos nazco, -tus ojos me crean,

vivo eu nos teus olhos – o sol da minha esfera,                   vivo yo en tus ojos -el sol de mi esfera,

em teus olhos morro, – minha casa e calçada,                      en tus ojos muero, -mi casa y vereda,

teus olhos meu túmulo, – teus olhos minha terra.              tus ojos mi tumba, -tus ojos mi tierra.

Miguel de Unamuno                                                                  Miguel de Unamuno

Escrito por  Sara Ortiz
Maio 2013