El Universo Mecánico Capitulo 17: Resonancia

Summary

El guion explora el fenómeno de la resonancia, ilustrando cómo la aplicación de una fuerza a una frecuencia específica puede provocar amplitud de vibraciones significativas. Se menciona el caso de una cantante que rompe un vaso de cristal con su voz, y se relata la historia del Puente de Tacoma, cuyo colapso fue un ejemplo de resonancia. Se explica que la resonancia es crucial en instrumentos musicales y cómo la fuerza y la frecuencia afectan la amplitud de las vibraciones. Además, se discuten los efectos de la resonancia en la construcción de edificios y puentes, y cómo la aerodinámica juega un papel crucial en la estabilidad de estas estructuras.

Takeaways

• 🎤 La resonancia ocurre cuando una fuerza se aplica repetidamente a un sistema a su frecuencia natural, lo que puede resultar en oscilaciones de gran amplitud.
• 🥂 Se menciona que es posible romper un vaso de cristal con la voz, pero requiere de un tono puro y una copa muy fina y delicada.
• 🏗️ El puente de Tacoma colapsó debido a las oscilaciones resonantes causadas por el viento, lo que demostró la importancia de considerar la resonancia en la ingeniería de estructuras.
• 🎵 La resonancia es esencial en instrumentos musicales como violines y violonchelos, donde las vibraciones de las cuerdas hacen que el instrumento entero vibre en la misma frecuencia.
• 🏢 Los edificios pueden entrar en resonancia con las ondas sísmicas durante un terremoto, lo que puede ser devastador si no se diseñan correctamente.
• 🌀 El viento puede causar resonancia en cables, lo que se conoce como el efecto de arpa eólica, donde los remolinos de aire causan vibraciones en el cable.
• 🔍 Theodore von Kármán, un pionero en aerodinámica, explicó el colapso del puente de Tacoma a través de las oscilaciones resonantes y la formación de remolinos.
• 🏛️ Los ingenieros utilizan túneles de viento para probar y diseñar estructuras resistentes a las fuerzas del viento y reducir la resonancia.
• 🧪 En el script, se demuestra la resonancia usando una cubeta de laboratorio y un micrófono para escuchar y visualizar las vibraciones en un osciloscopio.
• 🎶 La resonancia puede ser tanto un fenómeno útil como perjudicial, dependiendo del contexto, desde la música hasta la estabilidad de estructuras.

Q & A

¿Qué es la resonancia y cómo se relaciona con las oscilaciones de gran amplitud?

La resonancia es el fenómeno que ocurre cuando una fuerza se aplica repetidamente a un sistema a su frecuencia natural, lo que resulta en oscilaciones de gran amplitud.

¿Cómo se puede romper una copa de cristal con la voz de una cantante?

Es posible romper una copa de cristal con la voz de una cantante si la voz alcanza la frecuencia de resonancia específica del cristal y es de suficiente amplitud.

¿Por qué es difícil romper una copa de cristal con la voz?

Es difícil porque la copa debe ser de cristal muy fino y delicado, y la voz debe tener un tono puro y ser de la frecuencia exacta de resonancia de la copa.

¿Qué pasó con el puente de Tacoma el 7 de noviembre de 1940?

El puente de Tacoma colapsó debido a las oscilaciones resonantes causadas por el viento, lo que fue un ejemplo dramático de la resonancia.

¿Qué explicó Theodore von Kármán sobre el colapso del puente de Tacoma?

Theodore von Kármán explicó que el colapso fue causado por el desprendimiento de torbellinos y las oscilaciones resonantes, lo que fue confirmado en pruebas de túnel de viento.

¿Cómo se relaciona la resonancia con la música y los instrumentos musicales?

La resonancia es esencial en instrumentos como el violín o el violonchelo, donde las vibraciones de las cuerdas hacen que el instrumento entero vibre en la misma frecuencia, mejorando su sonido.

¿Qué es la resonancia en un piano y cómo afecta la calidad del sonido?

La resonancia en un piano ocurre cuando las cuerdas vibrantes hacen resonar la caja de madera, lo que se induce por la frecuencia natural de la cuerda y afecta la calidad del sonido.

¿Cómo se relaciona la resonancia con los efectos de los terremotos en las estructuras?

La resonancia puede aumentar las vibraciones de las estructuras durante un terremoto, lo que puede ser devastador si no se diseñan correctamente para absorber y aislar esa energía.

¿Qué es el efecto de la 'arpa eólica' y cómo se relaciona con la resonancia?

El efecto de la 'arpa eólica' es el sonido producido por los cables tensos al ser afectados por el viento, lo que los hace vibrar en su frecuencia natural y es un ejemplo de resonancia.

¿Cómo se puede demostrar la resonancia sin romper una copa de cristal?

Se puede demostrar la resonancia usando una cubeta de laboratorio y un sistema de audio que produce un tono puro a la frecuencia de resonancia de la cubeta, sin necesidad de romper una copa costosa.

Outlines

00:00

🎵 La resonancia y su efecto en objetos frágiles

El primer párrafo explica el fenómeno de la resonancia, donde la aplicación repetida de una fuerza a un sistema a su frecuencia natural resulta en oscilaciones de gran amplitud. Se menciona el ejemplo de una cantante que rompe un vaso de cristal con su voz, pero se precisa que esto es difícil y requiere un vaso de cristal muy delicado y una voz con tono puro. Se relata una anécdota humorística sobre la adquisición de una copa de cristal cara para una demostración, y se establece la conexión con el puente de Tacoma, que colgaba y era uno de los más largos del mundo, pero cuyo diseño no consideró adecuadamente las resonancias, lo que llevó a su colapso.

05:02

🎶 Resonancia en instrumentos musicales y sistemas oscilantes

Este párrafo profundiza en la resonancia como principio mecánico esencial en instrumentos musicales como el violín y el violonchelo, donde las vibraciones de las cuerdas hacen vibrar la caja de resonancia. Se describe cómo las vibraciones de una cuerda en un piano inducen resonancia en la caja de madera, y cómo los impulsos repetitivos pueden causar resonancia. Se menciona la ecuación diferencial que describe el movimiento de sistemas oscilantes y cómo la resonancia se manifiesta en diferentes contextos, como el columpio y el muelle, y se discute cómo la fuerza aplicada y la frecuencia natural del sistema afectan la resonancia.

10:07

🌀 El poder de la resonancia y sus efectos en la naturaleza

El tercer párrafo explora cómo la resonancia puede ser un fenómeno demoledor, como en el caso de la voz que podría hacer añicos una copa, y cómo una fuerza en baja frecuencia puede tener efectos significativos. Se discute la resonancia en contextos más amplios, como la viscosidad del vidrio y cómo su falta de resonancia infinita es esencial para su integridad. También se mencionan los efectos de la resonancia en la arquitectura y cómo los edificios pueden ser afectados por las ondas sísmicas durante un terremoto, y cómo la resonancia puede ser molesta, como el ruido de una ventana que vibra.

15:08

🏗️ Resonancia en la ingeniería y sus consecuencias

Aquí se habla sobre los efectos devastadores de la resonancia, como los que pueden ser causados por las ondas sísmicas durante un terremoto, y cómo las estructuras pueden entrar en resonancia, lo que puede ser peligroso. Se describe la importancia de diseñar edificios y puentes para resistir estas fuerzas naturales, y se menciona el caso del puente de Tacoma, que colapsó debido a sus振动s resonantes no previstas. También se habla de los sonidos producidos por el viento en los cables y cómo la resonancia puede causar que estos cables 'canten', un fenómeno conocido como 'arpa eólica'.

20:11

🌉 El colapso del puente de Tacoma y su lección para la ingeniería

Este párrafo relata el colapso del puente de Tacoma, que fue llamado 'Gertrudis galopante' debido a su peculiar comportamiento ondulado. Se describe cómo el puente se retorció y finalmente colapsó el 7 de noviembre de 1940, y cómo la explicación de Theodore von Kármán sobre los torbellinos y las oscilaciones resonantes no fue inicialmente bien recibida por los ingenieros. Se destaca la importancia de las pruebas de túnel de viento en la construcción de puentes y cómo desde entonces se ha implementado para evitar futuras tragedias.

25:19

🥁 Demostración de resonancia con una cubeta de laboratorio

El sexto y último párrafo describe una demostración de resonancia practicada con una cubeta de laboratorio, donde se usa un tono puro para hacer vibrar la cubeta y un micrófono para escucharla. Se muestra cómo al aumentar el volumen y la frecuencia hasta la de resonancia, la cubeta puede romperse. La demostración es exitosa y se evita romper la costosa copa de cristal, concluyendo la explicación con un toque humorístico sobre la sorpresa de los espectadores.

Keywords

💡Resonancia

La resonancia es un fenómeno que ocurre cuando una fuerza se aplica repetidamente a un sistema a su frecuencia natural, lo que resulta en amplitud de oscilación grande. En el vídeo, se utiliza como el eje central para explicar cómo romper una copa de cristal con una voz, así como para describir el colapso del Puente de Tacoma. La resonancia es crucial en la física y la ingeniería, y el vídeo la utiliza para ilustrar cómo las frecuencias específicas pueden tener efectos dramáticos en objetos y estructuras.

💡Frecuencia natural

La frecuencia natural es la tasa a la que un objeto o sistema oscila cuando no está siendo forzado por ninguna otra fuente externa. El vídeo la menciona en el contexto de la resonancia, explicando que cuando una fuerza externa coincide con la frecuencia natural de un objeto, como una copa de cristal, puede causar una resonancia que rompe el objeto. Esto es fundamental para entender cómo las vibraciones pueden ser controladas y utilizadas en la física.

💡Oscilaciones

Las oscilaciones son movimientos repetitivos de un objeto o sistema alrededor de una posición de equilibrio. En el vídeo, las oscilaciones son un elemento clave en la explicación de la resonancia, ya que son los movimientos que se amplifican cuando una fuerza externa actúa a la frecuencia natural del sistema. El vídeo también muestra cómo las oscilaciones pueden ser controladas para no causar daño, como en el caso de los edificios y puentes diseñados para resistir el terremoto.

💡Tacoma Narrows Bridge

El Puente de Tacoma Narrows es mencionado en el vídeo como un ejemplo histórico de cómo la resonancia puede tener consecuencias desastrosas. El puente colapsó debido a las oscilaciones inducidas por el viento, que coincidieron con su frecuencia natural, lo que provocó una resonancia que llevó a su destrucción. Este evento histórico sirve como una lección sobre la importancia de entender y predecir las resonancias en la ingeniería.

💡Fuerza interna

La fuerza interna se refiere a la resistencia natural de un objeto o sistema a las perturbaciones externas. En el vídeo, se discute cómo la fuerza interna de un sistema oscilante, como una masa en un muelle, actúa para resistir cambios en su estado de equilibrio. Esta fuerza es esencial para entender cómo los objetos reaccionan a las fuerzas externas y cómo pueden ser afectados por la resonancia.

💡Ecuación diferencial

Las ecuaciones diferenciales son herramientas matemáticas utilizadas para modelar cambios en el tiempo. En el vídeo, se mencionan para describir cómo los sistemas oscilantes, como una masa en un muelle, se comportan y cómo pueden ser afectados por fuerzas externas. Aunque técnicamente complejas, estas ecuaciones son fundamentales para predecir y controlar la resonancia en la física y la ingeniería.

💡Frecuencia resonante

La frecuencia resonante es la frecuencia a la que un sistema oscilante naturalmente tiende a vibrar. El vídeo lo utiliza para explicar cómo, al aplicar una fuerza a esta frecuencia, se puede obtener una resonancia que puede ser utilizada para romper una copa de cristal o, en el caso del Puente de Tacoma, para causar su colapso. La frecuencia resonante es un concepto clave en la comprensión de la resonancia.

💡Viscosidad

La viscosidad es una propiedad de un fluido que resistencia ofrece a la deformación. En el vídeo, se menciona la viscosidad del vidrio para explicar por qué, a pesar de ser un material sólido, puede exhibir comportamientos fluidos a escalas de tiempo muy largas. La viscosidad también es crucial para limitar las oscilaciones resonantes en objetos, evitando que se rompan debido a vibraciones excesivas.

💡Efecto aerolínea

El efecto aerolínea es el fenómeno por el cual la corriente de aire alrededor de un objeto en movimiento puede causar vibraciones. En el vídeo, se describe cómo este efecto puede causar que cables de telefonía vibren y produzcan sonidos, conocidos como 'cables cantantes'. Este concepto es un ejemplo de resonancia inducida por fuerzas naturales, como el viento.

💡Terremoto

Un terremoto es un evento geológico causado por la liberación súbita de energía en la corteza terrestre. En el vídeo, se discute cómo las ondas sísmicas, que tienen frecuencias bajas, pueden causar resonancia en estructuras edificadas, como edificios, y cómo la ingeniería puede diseñar para reducir estos efectos. Los terremotos son un ejemplo de cómo la resonancia puede tener consecuencias graves en la vida real.

Highlights

La resonancia ocurre cuando una fuerza se aplica repetidamente a un sistema a su frecuencia natural, resultando en oscilaciones de gran amplitud.

Es posible romper una copa de cristal con una voz si la copa es fina y delicada y el tono es puro y a la frecuencia de resonancia.

La copa de cristal para la demostración fue adquirida tras una comisión y asignación de fondos específicos.

El puente de Tacoma colapsó debido a las oscilaciones resonantes causadas por el viento, un ejemplo histórico de resonancia.

La resonancia es esencial en instrumentos musicales como violines y violonchelos, donde las vibraciones de las cuerdas hacen resonar la caja del instrumento.

Cada nota en un piano tiene una frecuencia natural que induce resonancia en la caja de madera del piano.

La resonancia puede ser inducida por una fuerza oscilante que no coincide con la frecuencia natural del sistema, resultando en movimientos más complejos.

La resonancia es sensible a la frecuencia; una fuerza a baja frecuencia produce vibraciones pequeñas, mientras que a alta frecuencia pueden ser más grandes.

Si la frecuencia de la fuerza se aproxima a la frecuencia natural del sistema, incluso una fuerza pequeña puede causar una resonancia demoledora.

La resonancia no solo se aplica a objetos sólidos; también afecta a fluidos viscosos como el vidrio, que necesita siglos para fluir.

Los efectos de la resonancia pueden ser devastadores, como en el caso de edificios durante terremotos, donde las ondas sísmicas pueden hacer que las estructuras entren en resonancia.

Los cables de telefonía pueden 'cantar' debido al efecto de resonancia causado por el viento, un fenómeno conocido como 'arpa eólica'.

El puente de Tacoma fue un ejemplo espectacular de resonancia, donde el viento generó torsiones que llevaron al colapso del puente.

Theodore von Kármán, profesor del Caltech, explicó el colapso del puente de Tacoma con su teoría de los torbellinos y las oscilaciones resonantes.

Desde el incidente del puente de Tacoma, todos los grandes puentes pasan pruebas de túnel de viento para evitar futuras resonancias destructivas.

La resonancia puede ser utilizada para romper objetos, como una cubeta de laboratorio, a través de una frecuencia y volumen controlados.

Se demuestra la resonancia prácticamente sin romper la copa de cristal, usando un sustituto y un osciloscopio para visualizar las vibraciones.

Transcripts

[Música]

cuando una fuerza se aplica

repetidamente a un sistema con la

frecuencia natural del mismo el

resultado es la aparición de

oscilaciones de gran amplitud este

fenómeno se llama resonancia

alguna vez han visto a una cantante

romper una copa con su voz eso es lo que

quiero que vean pero antes de

advertirles que es muy difícil incluso

aunque tuvieron ustedes una voz tan

magnífica como la mía

la copa debe ser de cristal y muy

especial debe ser muy fina y delicada

para que sea posible romperla y tiene

que tener un tono puro de forma que si

le damos un golpecito son el pin y nos

dan

y si entienden un poquitín de copas de

cristal sabrán que eso puede resumirse

en dos palabras son carísimas así que

fui al departamento de física y les dije

necesito que me compren una copa de vino

muy cara respondieron oiga porque no

beben los vasos de plástico como hacemos

todos dije no no no es para una

demostración dijeron de acuerdo se hará

como de costumbre y así hicieron

nombraron la comisión

reunido a la comisión de liberaron como

dios manda y por fin decidieron asignar

una cantidad suficiente de dinero para

comprarme una copa de cristal muy cara

para que la rompiera ante ustedes y aquí

está

pero antes de hacerlo quiero explicarles

por qué va a ocurrir eso tiene que ver

con un fenómeno llamado resonancia

el primero de julio de 1940 una

delegación de ciudadanos se reunió en el

estado de washington

el tiempo desprendido y la ocasión

histórica

y los discursos y la fanfarria eran

también muy indicados para el acto

[Música]

se trataba de la inauguración oficial

del puente de tacoma desde el principio

el puente que cruzaba el canal play & /

sitel y tacoma era recorrido normalmente

como tenía que ser el puente de tacoma

era uno de los puentes colgantes más

largos del mundo

y si alguien no hubiera pasado por alto

un pequeño detalle probablemente hubiera

quedado para siempre como uno de los

puentes colgantes más largos del mundo

el problema no fue que desde el

principio mucha gente no hubiera

prestado atención a los detalles se la

prestaron

pero en algún momento y es obvio que fue

al final parece ser que alguien olvidó

la importancia

de las resonancias

[Música]

[Música]

[Música]

ah

la resonancia

así como el sonido de la palabra

desaparece lentamente en el aire la

propia palabra resonancia permanece

siempre en el lenguaje

es un nombre latino qué significa eso

pero la resonancia evoca algo más que

esos ecos lingüísticos por ejemplo en

una batalla se oye hablar de la

resonante victoria no obstante

connotaciones aparte la resonancia se

puede ver también cómo un simple

principio mecánico del mundo físico

los sonidos agradables son agradables

precisamente por la forma en que resuena

las cualidades artísticas son por

supuesto un factor como lo son también

composición el arreglo y el modo pero la

resonancia es esencial en un violín o en

un cello las vibraciones de las cuerdas

de cientos a miles de ciclos por

segundos hacen que todo el instrumento

vibre en una misma frecuencia

cada vibración da un débil impulso a la

caja de resonancia del instrumento

haciendo que la caja vibre con

resonancia

y a su vez esas vibraciones generan

vibraciones resonantes en el aire del

interior de la caja de resonancia

la calidad de un buen instrumento reside

precisamente en su capacidad de resonar

igualmente para cada nota que se haya

pulsado

[Música]

cuando se impulsa o se acciona un

sistema vibratorio con la frecuencia

natural del mismo que tiene lugar la

resonancia

en el interior de un piano las cuerdas

vibrantes hacen resonar la caja de

madera esa resonancia es inducida por la

frecuencia natural de la cuerda que es

de unas 256 pulsaciones por segundo para

el 2 central

[Música]

cada vez que la cuerda expulsada se

producen miles de oscilaciones

aumentando cada una de ellas la

respuesta resonante de la caja de

resonancia del piano

pulsar repetidamente un sistema

oscilante incluso con una pequeña fuerza

cada vez hace que las sucesivas

oscilaciones vayan siendo cada vez más

grandes

los resultados son vibraciones de

creciente amplitud incluso aunque esos

impulsos sean pequeños habrá resonancia

este día para son vibrando pone las

moléculas de aire circundantes en un

movimiento armónico como el aire actúa

como medio elástico es un buen conductor

de las oscilaciones que se propagan es

decir de las ondas

cada oxidación provocan suave y rítmico

empuje contra el aire emitiendo ondas de

la frecuencia natural del diapasón

cuando el tono de la nota pulsada en el

piano es el mismo que el del diapasón

incluso si éste no se ha pulsado de

hecho las ondas procedentes del piano

pueden perturbar lo y ponerlo en

movimiento a causa de la resonancia

el diapasón y la cuerda del piano son

ejemplos de sistemas que oscilan

naturalmente y aunque aparezcan más

complicados que la simple masa en el

muelle ambos obedecen a la misma

ecuación diferencial

efe igual a menos k x

[Música]

como una masa en un muelle tienen una

fuerza interna efe que se opone

naturalmente a cualquier perturbación x

[Música]

es decir una ecuación diferencial

cuya solución es una función senoidal

representando oscilaciones en una

frecuencia natural omega 0 que depende

de las características del sistema

en este caso son la rigidez del muelle y

m la masa del objeto vibrando

[Música]

este es otro sistema oscilante con una

frecuencia natural de hecho la niña y el

columpio son una especie de péndulo

[Música]

la frecuencia puede ser mil veces menor

que la frecuencia de un sonido audible

pero el principio es el mismo

una masa ligeramente mayor esta vez con

las piernas más largas ha aprendido a

proporcionarse su propio impulso

periódico desplazando su peso estirando

las piernas hacia adelante lo más

posible y encogiendo las después debajo

[Música]

correctamente aplicado en el mismo punto

de cada ciclo es decir en fase esta

joven del columpio demuestra que domina

el fenómeno de la resonancia pero un

verdadero dominio de ese fenómeno se

consigue mejor comenzando por una fuerza

oscilante que no produzca resonancia

tanto si se trata de un columpio como de

un muelle los osciladores suben y bajan

debido a la fuerza interna

efe

[Música]

si se aplica una fuerza adicional

proporcional a efe 0 a una frecuencia

diferencial de la frecuencia omega el

resultado es un movimiento más

complicado

[Música]

y una ecuación diferencial más

complicada

[Música]

pero el movimiento es realmente la suma

de dos movimientos simples

que satisfacen la ecuación diferencia

[Música]

el mundo

se obtiene una ecuación para que es la

amplitud de las nuevas oscilaciones

producidas por la fuerza adicional

la amplitud de esas oscilaciones depende

del valor de la fuerza a su cero y de la

proximidad de su frecuencia omega a la

frecuencia natural omega sub 0

[Música]

he aquí unos cuantos elementos clave

para la resonancia una voz muy potente

un exquisito control de frecuencia podrá

la voz del acelerar hacer añicos esta

copa y un sistema oscilante

[Música]

tanto si se trata de una copa de vino

como de un muelle la amplitud de

oscilaciones provocadas es sensible a la

frecuencia

una fuerza a baja frecuencia o mega que

impulsa un oscilador de frecuencia

natural o mega sub zero provoca

complicadas pero pequeñísimas

vibraciones

a más alta frecuencia las vibraciones

son algo mayores

[Música]

pero si omega se aproxima mucho a omega

sub 0 entonces aún cuando la magnitud de

la fuerza sea muy pequeña pueden empezar

a suceder cosas bastante espectaculares

[Música]

cómo

una fuerza en baja frecuencia añadida al

movimiento natural tiene su efecto

[Música]

cómo

a más alta frecuencia el efecto puede

ser más interesante

un poco

[Música]

pero si omega se aproxima a omega 0 el

efecto puede ser positivamente demoledor

podrá la voz de la figuera de hacer

añicos esta copa

[Música]

y lo creo sobre el vaso realmente solo

se ha aplicado una pequeñísima fuerza

oscilante aunque la potencia de la

magnífica voz de la figuera estuviera

detrás de ella

y ahora nos preguntamos pero era en

directo

sin embargo es necesaria una ecuación

para poder explicar exactamente este

fenómeno

la ecuación diferencial omite por

supuesto algunos detalles de interés

[Música]

uno de los más interesantes es que el

propio vaso es un fluido viscoso un

fluido muy muy viscoso

[Música]

de hecho el vidrio es tan viscoso que

necesitas siglos para fluir siglos para

fluir hacia abajo en el tiempo y en el

espacio hasta llegar a sentarse

finalmente en una espesa capa

el vidrio es tan viscoso que realmente

parece sólido e incluso suena y resuena

por supuesto la viscosidad del vídeo es

la que impide que sus oscilaciones

resonantes sean infinitas y al mismo

tiempo sin esa viscosidad no quedaría

vidrio sano

[Música]

no quedaría vidrio sano ni en el viejo

mundo

y en el nuevo donde los efectos de la

resonancia se pueden ver y oír igual de

bien

por ejemplo mientras que la música es

generalmente un agradable ejemplo de

resonancia no siempre se puede decir lo

mismo del ritmo ordinario de la sociedad

contemporánea como ejemplo molesto de

resonancia pensemos en una ventana que

vibra

[Música]

al mismo tiempo sin embargo mientras que

los cristales al vibrar pueden aturdir

al que escucha el rozamiento interno y

la viscosidad generalmente impiden que

se hagan añicos

[Música]

según estudios realizados en los

laboratorios sísmicos del caltech en

pasadena los efectos de la resonancia

pueden llegar a ser en ocasiones más que

molestos pueden ser devastadores

porque pueden hacer aumentar lo que ya

es una elemental y casi irresistible

fuerza de la naturaleza

las ondas sísmicas durante un terremoto

se emiten desde el epicentro en una gama

de frecuencia que en comparación con el

sonido audible son en general muy bajas

para las frecuencias de los temblores de

tierra los edificios entre 5 y 40 pisos

de altura son típicamente resonantes

si se sacuden las maquetas de estos

edificios en un terremoto simulado a una

frecuencia determinada siempre hay

alguno que dependiendo de la frecuencia

llega a entrar en resonancia

[Música]

hablando en términos generales una

estructura compleja como la de un

edificio se agitará observe thor será

por resonancias en varias frecuencias

naturales los ingenieros pueden reducir

las respuestas resonantes diseñando

aislamiento y absorción de energía en el

edificio y cimientos estrictamente a las

ordenanzas con respecto a los terremotos

una estructura tiene su modo de resistir

y no será arrancada de sus propios

cimientos los códigos de la edificación

son leyes y cuando alguien piensa que

algunas leyes se han hecho para ser

violadas algunos edificios están

condenados a sufrir las consecuencias

[Música]

[Música]

estos sonidos producidos por el viento

que actúa sobre los cables son otro

efecto de la resonancia

esos cables cantan su canción vibrando

en la frecuencia natural

porque para hacer una música más bien

sencilla la corriente de aire alrededor

de un cable tenso

crea unas formas más bien complejas

realmente quizá los silos de teléfono

sólo cantan en cuentos de misterio en

ficción donde su extraña lírica armoniza

con los bramidos del viento

pero si esos hilos del teléfono llegasen

de hecho a cantar su canción sería una

composición del fenómeno de la

resonancia y del viento eternamente

presente

[Música]

con vientos fuertes la corriente de aire

normalmente estable alrededor de un

cilindro de este cable por ejemplo se

hace inestable

cuando el viento intenta cerrar el hueco

en el lado del hilo viento abajo para

impedir el vacío comienzan a formarse

remolinos

los remolinos pronto empiezan a

desprenderse corriendo por la estela

corriente abajo creando un esquema

previsible de flujo

cada vez que un remolino se desprende da

un ligero impulso al cable a una cierta

velocidad del viento los remolinos

comienzan a desprenderse del cable a una

frecuencia resonante poniéndolo en

movimiento

este efecto recibe el nombre de arpa

eólica

la habilidad que se necesitaría para

afinar esas cuerdas nos fue transmitida

desde los olios familias de la antigua

grecia que se establecieron en las

costas de asia menor y sus proximidades

pero la habilidad necesaria para tocar

el arpa eólica viene de los mágicos

dedos del viento cuando el aire sopla

entre las cuerdas

el principio de la arte o lica el

fenómeno llamado resonancia explica la

dramática canción de los cables al

viento

[Música]

y quizá entre otras cosas el puente de

tacoma fue la más espectacular perlita

de la historia

por desgracia su primera actuación

estuvo destinada a representarse

solamente durante unos cuatro meses

durante ese tiempo fue un puente

precioso precioso pero un poco extraño

incluso antes de acabarse deconstruir la

gente ya observaba a su peculiar

comportamiento y era porque incluso con

brisas suaves el puente se ha ondulado

algún tiempo después uno de los

humoristas locales empezó a llamarlo

gertrudis galopante

y por razones realmente obvias el nombre

cuajó por lo menos hasta el 7 de

noviembre de 1940

por entonces al igual que ahora si te

lee tacoma eran dos ciudades muy

aficionadas al deporte durante cuatro

meses fue un deporte regional cruzar el

puente conduciendo un coche en un día de

viento mientras unos aseguraban que era

común ir montados en una montaña rusa

otros se quedaban muy desconcertados al

ver desaparecer de su vista el coche de

delante

queda por saber hasta qué punto se

hubiera hecho popular este deporte o en

qué medida se habría extendido por el

país

el 7 de noviembre de 1940 el viento era

relativamente moderado unos 64

kilómetros hora

apareció una nueva forma el puente más

que ondular se empezaba a enroscar sé

un viento de 64 kilómetros por hora no

era demasiado fuerte pero sí fue

bastante para hacer que el puente se

retorcía se vio lentamente

y a las 11 de la mañana el buen decayó

[Música]

[Música]

los investigadores estaban perplejos un

puente que había sido construido con las

mejores técnicas de ingeniería de la

época quizás el mejor puente del mundo

no era un puente del que pudiera

esperarse un derrumbamiento

que había podido pasar

theodore von karman profesor del caltech

y pionero de la aerodinámica moderna

apareció con la respuesta

su explicación acerca del

desprendimiento de torbellinos y las

oscilaciones resonantes no fue

universalmente popular entre los

ingenieros de la construcción

no obstante como pudo comprobarse en el

túnel de pruebas en el caltic y en la

universidad washington la explicación de

von karman era correcta y desde entonces

ningún gran puente se termina sin haber

pasado antes la prueba del túnel de

viento

[Música]

y

[Música]

muy bien ha llegado el momento de romper

la copa pero no lo voy a hacer con mi

propia voz mi contrato con el

metropolitan no me lo permitiría y hay

otro problema se necesita entrenamiento

y sólo tenemos una copa de cristal así

que lo intentaré primero usando esta

cubeta de laboratorio

funcionará de la siguiente manera

todo este material me va a sustituir a

mí y producirá un tono puro que haga

vibrar a la cubeta además tenemos aquí

un micrófono que oirá todo lo que haga

la cubeta la señal que sale de él la

podemos ver en este osciloscopio y así

sabremos lo que hace la cubeta vean

ustedes lo ven

muy bien

ahora lo que yo tengo que hacer es subir

el volumen

y eso hace vibrar a la cubeta

ahora pueden ver que la cubeta vibra

pero no vibra mucho porque no está

exactamente a la frecuencia de vida

tiene que estar precisamente a la

frecuencia de resonancia de la cubeta

con el fin de que vibra lo suficiente

como para que se rompa aumentó el tono

hasta la frecuencia exacta

excelente

este es de acuerdo ahora todo lo que

tengo que hacer es elevar el volumen a

tope y la cubeta se romperá de acuerdo a

los alumnos de las primeras filas les

agradan los oídos pero no se preocupen

no es la seña estamos listos vamos allá

como ven nos hemos arreglado sin tener

que romper la exquisita copa de cristal

por eso aceptaron comprarme la pensaban

que nunca sería capaz de romperte

señores hasta el próximo día