Il concetto di risonanza e le sue caratteristiche

Consideriamo quattro pendoli legati a una corda e sospesi a un supporto rigido. Sia la lunghezza dei pendoli A e C identica, mentre i pendoli B e D hanno lunghezze diverse.

Quando il pendolo A viene spostato, oscilla con una frequenza naturale e l'energia del pendolo A viene trasferita agli altri pendoli, costringendoli ad oscillare con una frequenza di guida.

L'espressione data mette in relazione l'ampiezza con la frequenza naturale e di guida.

Osservando attentamente, si è scoperto che i pendoli B e D oscillano con frequenze di guida molto diverse dalle loro frequenze naturali, risultando in ampiezze più piccole.

Al contrario, la frequenza di guida dei pendoli con lunghezze identiche è uguale alla loro frequenza naturale, facendo sì che l'ampiezza aumenti gradualmente ad ogni oscillazione. Questa condizione, quando la frequenza di guida è uguale alla frequenza naturale, è chiamata risonanza.

In un oscillatore armonico smorzato, in condizioni di risonanza, l'ampiezza può essere modificata a seconda della forza di smorzamento. L'ampiezza è grande e stretta per uno smorzamento piccolo, mentre è inferiore per uno smorzamento pesante.