Frecuencia natural y frecuencia de resonancia

Summary

El vídeo explica la frecuencia natural y de resonancia en sistemas de un grado de libertad, cómo se relaciona con la rigidez y masa de una estructura. Se ilustra cómo la amplitud de oscilación y la velocidad de vibración varían con la rigidez y la frecuencia de vibración. Se destaca la importancia de diseñar estructuras para evitar la resonancia con las frecuencias de los terremotos, y cómo la altura de un edificio y la distancia del epicentro afectan su susceptibilidad a diferentes frecuencias sísmicas.

Takeaways

• 🌊 La frecuencia natural es el número de veces que se mueve una estructura sin restricciones.
• 🔔 La frecuencia de resonancia es la frecuencia a la que una estructura vibra cuando está en resonancia.
• 📐 La fórmula de la frecuencia natural es w = √(k/m), donde k es el módulo de rigidez y m la masa.
• 🔩 El módulo de rigidez es la relación entre la fuerza aplicada y el desplazamiento resultante.
• 🏗️ La altura de un edificio afecta su rigidez y, por tanto, su respuesta a diferentes frecuencias de vibración.
• 🌆 Edificios más bajos son más afectados por terremotos de alta frecuencia debido a su mayor rigidez.
• 🏙️ Edificios más altos son más afectados por terremotos de baja frecuencia debido a su menor rigidez.
• 🏛️ Para un buen diseño estructural, es ideal que la frecuencia natural del edificio esté alejada de la del terremoto.
• 📉 La frecuencia de las ondas sísmicas aumenta con la distancia al epicentro del terremoto.
• 🗼 Los edificios de 10 plantas a 100-150 km del epicentro y de 20 plantas a 300 km son más propensos a resonancia.
• 🌐 Este video es parte del proyecto PERSISTA, financiado por la Comisión Europea para mejorar la divulgación al público.

Q & A

¿Cuál es la frecuencia natural de un objeto?

La frecuencia natural es el número de veces que se mueve una estructura cuando no está sometida a ninguna restricción, es decir, la forma en que vibra de manera natural cualquier objeto.

¿Qué es la frecuencia de resonancia?

La frecuencia de resonancia es la que se repite de forma continuada y es la que determina la vibración de una estructura cuando está vibrando con esa frecuencia específica.

¿Cómo se define la rigidez en un sistema de un grado de libertad?

El módulo de rigidez es un valor importante que representa la relación entre la fuerza que se aplica y el desplazamiento que en consecuencia se produce.

¿Cómo se relaciona la rigidez con la frecuencia de vibración?

Si la frecuencia de vibración es baja, la rigidez es menor y la oscilación es lenta. Si la frecuencia es alta, el oscilador será más rígido y la oscilación será muy rápida.

¿Cómo afecta la altura de un edificio a su respuesta ante un terremoto?

Un edificio con poca altura se verá más afectado por un terremoto de frecuencia alta, ya que su masa está más cerca del suelo y su estructura tiene un mayor grado de rigidez.

¿Por qué los edificios más altos se ven afectados por terremotos de frecuencias bajas?

Los edificios más altos tienen una rigidez menor debido a que la estructura es más esbelta, por lo que se ven afectados por terremotos de frecuencias bajas.

¿Cuál es la relación entre la distancia del epicentro de un terremoto y la frecuencia de las ondas sísmicas?

Cuanto más se aleja la onda sísmica del epicentro del terremoto, el período de vibración aumenta y la onda sísmica se hace más larga.

¿Cómo se puede evitar que un edificio entre en resonancia durante un terremoto?

Para realizar un buen diseño estructural, lo ideal es que la frecuencia natural del edificio se aleje lo más posible de la frecuencia del terremoto para evitar que los movimientos se amplifiquen y puedan llegar al colapso de la estructura.

¿Cuál es la relación entre la altura de un edificio y su número de plantas en relación con la resonancia?

La vibración crece de forma lineal con la altura en una relación aproximada de periodo en segundos igual a 01 n siendo en el número de plantas.

¿Por qué los edificios de 10 plantas a 100 o 150 kilómetros del epicentro son propensos a entrar en resonancia?

Los edificios de 10 plantas situados a unos 100 o 150 kilómetros de distancia del epicentro son más propensos a entrar en resonancia porque el periodo de vibración con frecuencias altas suele ser de un segundo.

¿Cuál es el proyecto al que se refiere el guionista?

El proyecto al que se refiere es 'Persista', un proyecto europeo de la convocatoria Interreg POCTEP financiado por la Comisión Europea a través de los Fondos Europeos de Desarrollo Regional.