FIZICA APLICATA
FIZICA
Poate vocea urbană
spargă un pahar?
Poate vocea umană sparge un pahar? Dacă da,
cum? Care sunt condiţiile pe care trebuie să le
îndeplinească sunetul scos de corzile vocale
pentru îndeplini o atare sarcină? Sunt numai
marii cântăreţi capabili de asemenea
performanţe?
Probabil că mulţi dintre cititorii noştri au auzit
cum vocea unei soprane poate sparge un pahar.
Cu alte cuvinte, folosind sunete de frecvenţe
potrivite, paharul atinge un punct critic în care
nu-şi mai poate menţine integritatea.
Explicaţia fenomenului care poate unora le
pare de neînţeles are legătură cu ceea ce în
fizică se numeşte rezonanţă. Când ne referim la
rezonanţa unui sistem, vorbim de fapt despre
faptul că unele sisteme oscilează cu o
amplitudine mai mare la anumite frecvenţe
decât la altele, cele dintâi purtând numele de
frecvenţe de rezonanţă ale sistemului.
La aceste frecvenţe, chiar şi forţe motrice
periodice de mici dimensiuni pot da naştere
unor amplitudini de oscilaţie impresionante practic la apariţia fenomenului numit
rezonanţă şi în cele din urmă la distrugerea
sistemului care vibrează, fie acesta o clădire,
un pod sau un pahar de şampanie.
72
In natură pot fi observate multe exemple de
sisteme caracterizate de o frecvenţă proprie de
rezonanţă. Cel mai familiar exemplu este
leagănul copilăriei fiecăruia dintre noi, care se
comportă asemenea unui pendul. împingerea
leagănului în concordanţă cu intervalul natural
de oscilaţie (care reprezintă tocmai frecvenţa
sa naturală de rezonanţă), va face ca întregul
sistem leagăn-copil să fie antrenat într-o
mişcare de amplitudine din ce în ce mai mare,
pe când nesincronizarea cu ritmul natural ar
duce la arce de rotaţie din ce în ce mai mici.
Acest lucru se întâmplă deoarece energia
transmisă sistemului prin împingeri succesive
este maxim absorbită când impulsurile din
exterior sunt sincronizate cu oscilaţiile
leagănului. O parte din energia leagănului este
extrasă din sistem în caz contrar.
La fel, multe dintre sunetele pe care le auzim,
atunci când lovim obiecte din materiale dure
precum metalele, sticla ori lemnul, sunt
produse de vibraţii de rezonanţă de foarte
scurtă durată a