Resonancia

Quizá ustedes han oído alguna vez la anécdota de que las sopranos pueden, si dan una nota muy aguda, romper con su voz una copa de vidrio. El fenómeno que hace que esto sea posible se llama resonancia.

La resonancia fue descubierta por Galileo cuando estudiaba el péndulo y consiste en lo siguiente: para todo cuerpo capaz de vibrar, hay una frecuencia llamada frecuencia de resonancia a la cual, si obligamos al cuerpo a vibrar a esa frecuencia, vibrará mucho más que con cualquier otra frecuencia. Es por eso por lo que la copa se rompe. La soprano hace vibrar la copa a su frecuencia de resonancia, y entonces la copa vibra con tanta fuerza que el material no puede soportar la vibración y se rompe.

Todos los objetos tienen una frecuencia de resonancia que depende de tres características del material: la masa, la resistencia o viscosidad y la elasticidad. En física y en matemáticas, el objeto que representa a cualquier objeto vibrando se llama oscilador lineal, y viene dado precisamente por estas tres cantidades. Los físicos suelen pensar en el oscilador lineal como un muelle del que cuelga una bola pesada que se mueve hacia arriba y hacia abajo.

La resonancia, hoy en día, tiene importantes aplicaciones. Por ejemplo, está detrás del funcionamiento de la radio y también del televisor. Es usando la resonancia como podemos sintonizar un canal en particular.

Hay unos circuitos, llamados circuitos LRC que pueden hacer vibrar la electricidad que circula por ellos. Como todo objeto que vibra, también tienen su frecuencia de resonancia. Estos circuitos están formados por tres elementos, y cada elemento se corresponde con una de las tres cantidades que vimos antes. Hay un inductor (L), que se corresponde con la masa; una resistencia (R), que se corresponde con la viscosidad y un condensador (C), que se corresponde con la elasticidad.

Lo interesante de estos circuitos es que podemos cambiar la frecuencia de resonancia a nuestro antojo variando uno de estos tres elementos. El inductor es el más fácil de variar. Un inductor es simplemente un cilindro de cable enrollado (una bobina) con una barrita de hierro dentro. El funcionamiento de un inductor se basa en el campo magnético que se crea dentro de la bobina. Sacando o metiendo la barra de hierro se altera el campo magnético.

Eso es justamente lo que hace el dial de una radio para sintonizar. Girando el dial, entra o sale más la barra de hierro, se modifica el campo magnético del inductor y esto hace que cambie la frecuencia de resonancia de la radio. Entonces, de todas las frecuencias que llegan por la antena de la radio, la única que se amplifica es la frecuencia de resonancia, y por tanto es la única que oímos. Cambiando la frecuencia de resonancia, sintonizamos otra emisora.

Firmado: Dani