Ressonância com taça de vidro

Ressonância com taça de vidro

Os sons são produzidos a partir de alguma coisa que esteja vibrando. Por exemplo, você consegue falar porque possui cordas vocais que funcionam de forma muito parecida com as cordas de um violão. As cordas vocais são elásticas e produzem som conforme o ar que vem dos pulmões passa por elas (nome correto é pregas vocais).
O atrito do dedo com a borda da taça produz uma vibração no interior do vidro. Assim que as primeiras vibrações são produzidas o vidro ressoa, fazendo com que os cristais no vidro vibrem juntos e produzam esse som (ressoar é o mesmo que cantar, entoar, emitir um som prolongado etc). É possível produzir diferentes sons colocando mais ou menos água na taça (sons graves e agudos). O formato da taça e a água no seu interior ajudam a produzir esse tipo de som.

Curiosidade: a taça de vidro ou de cristal pode vibrar sem que se toque nela, isso acontece devido a um fenômeno conhecido como ressonância.
- Quando passamos o dedo molhado sobre a borda da taça nós produzimos vibrações no vidro.
- Essas vibrações criam ondas de som que se espalham em todas as direções.
- Enquanto isto ocorre, o próprio vidro começa a vibrar.
- Essas vibrações viajam através do ar e atinge a taça ao lado, aquela que está com a moeda sobre a borda.
- Quando as ondas sonoras atingem a segunda taça o seu vidro também começa a vibrar, e isso acontece porque as duas taças são iguais (objetos iguais vibram na mesma frequência).

Segundo a Wikipédia a ressonância foi descoberta por Galileu Galilei, em 1602, quando fazia pesquisas com pêndulos.

Em 1940, uma ponte nos Estados Unidos entrou em ressonância com o vento. A ponte no Estreito de Tacoma  vibrava sempre que batia um vento mais forte. No dia 7 de novembro de 1940 ela começou a vibrar ao longo do seu comprimento, ou seja, para cima e para baixo (modo longitudinal). Mas, logo apareceram os chamados "modos torsionais" e a ponte começou a balançar para os lados, como se estivesse se contorcendo. A vibração foi tão forte que a ponte desabou.

1 de julho de 1940, inauguração da ponte sobre o estreito de Tacoma (EUA).

                                                      
        1^o a ponte vibrou em modos longitudinais                 depois ela vibrou em modos torsionais e desabou

   
7 de novembro de 1940, a ponte entra em ressonância com o vento e desaba.

Ressonância com taça de vidro

É preciso usar taças iguais e com a mesma quantidade de água para fazer a experiência da ressonância (mover objetos na borda).
   

Tente mover outros objetico além da moeda, um pedaço de canudo de regrigerante, um palito de dente, um pedaço de papel etc. Use objetos leves e de preferência cilindricos.

Quanto mais fino for o vidro da taça melhor para fazer essa experiência. Taças de cristal produzem um som mais harmonioso que taças de vidro.

Se não estiver conseguindo produzir o som, tente lavar a mão e a borda da taça com água e sabão para remover partículas de pó e gordura. Passe o dedo em movimentos circulares ao redor da borda da taça usando pressões diferentes e variando a velocidade do movimento do dedo, tente no sentido horário e anti-horário, experimente passar áreas diferentes do seu dedo e não apenas a ponta. Insista, uma hora todos conseguem.

Ressonância com taça de vidro

Pais
Sempre que possível faça uma experiência científica junto com seu(s) filho(s). Explique os detalhes de cada etapa da atividade, isso ajuda a desenvolver a curiosidade e criatividade da criança.
Tenha paciência, algumas pessoas conseguem fazer essa experiência com facilidade, outras não. Mas, com um pouquinho de persistência é possível conseguir.
Aumente e diminua a quantidade de água na taça para mostrar como ela produz diferentes sons (graves e agudos).

Professores
Essa experiência pode ser utilizada como atividade extracurricular para diversão dos alunos ou para ilustrar uma aula de:
Artes – quando for falar sobre as notas musicais, grave e agudo etc.
Ciências – quando falar sobre ondas sonoras, atrito.
Física – quando falar sobre ressonância, ondas sonoras, conversão de energia, armazenamento de energia etc.

Use essa experiência para atrair a atenção dos alunos.
1) Como podemos produzir som a partir de uma taça de vidro?
Bata de leve na taça com uma caneta e depois faça a experiência de passar o dedo sobre a borda da taça.

2) Como esse (ou um) som é produzido?
Coloque diferentes quantidades de água para mostrar os diferentes tipos de sons. (batendo ou passando o dedo na borda)

3) Qual som é mais grave e qual é mais agudo? Em que situação esses diferentes sons acontecem?
Deixe os alunos fazerem a experiência de passar o dedo no copo. Atenção: tenha em mãos várias taças para não frustrar os alunos. Alguns provavelmente não vão conseguir, explique que isso é natural e que você demorou muito tempo até conseguir produzir esse som.