Què pot ocórrer en un pont quan es produeix una oscil·lació pel vent o pel pas de vianants? Quin pot ser l’efecte de la ressonància en obres civils? Els fenòmens oscil·latoris són una part important dels fonaments físics de l’enginyeria civil que, a més a més, dóna resposta a les qüestions plantejades.
El resum en castellà d’aquest tema es pot consultar ací. Aquesta sessió se centrarà en el moviment oscil·latori on es presenta la cinemàtica i dinàmica del moviment amb acceleració proporcional al desplaçament respecte de la posició d’equilibri. S’estudiarà el moviment harmònic simple (MHS) per ser una aproximació que descriu moltes oscil·lacions que es presenten en la natura. En primer lloc, s’estudia la cinemàtica del MHS i s’introdueixen els conceptes d’elongació, velocitat i acceleració d’un mòbil que realitza aquest moviment i l’equació diferencial que el descriu. A més a més, s’analitza la relació entre el MHS i el moviment circular uniforme. També s’analitzarà la dinàmica del MHS i les forces recuperadores elàstiques com generadores de MHS. A partir de la llei de Hooke s’obté l’equació diferencial que descriu el MHS. Tota magnitud física que verifique aquesta es comportarà com un MHS. A partir d’ací s’obtenen les energies cinètica i potencial d’un MHS, demostrant-se que l’energia mecànica d’un MHS és constant.
Per acabar l’apartat del moviment oscil·latori, es tractaran la superposició de MHS, i els moviments oscil·latoris amortits i forçats, a més del fenomen de la ressonància.
El pont de Tacoma va patir els efectes devastadors de les oscil·lacions i el pont del Mil·leni de Londres va començar a balancejar-se quan hi passaven dues mil persones alhora (vibracions), vegeu aquests vídeos.
[kml_flashembed movie="http://www.youtube.com/v/SzObC64E2Ag" width="480" height="360" wmode="transparent" /]
[kml_flashembed movie="http://www.youtube.com/v/eAXVa__XWZ8" width="480" height="360" wmode="transparent" /]