Ressonância é vibrar por simpatia: se chega uma vibração exatamente na frequência própria de um objeto, cada vibração se soma à anterior e a amplitude não para de crescer. Em qualquer outra frequência quase nada acontece, por mais forte que você empurre. É questão de ritmo, não de força.
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Canto o mais alto que consigo na direção de uma taça, e nada acontece. Não é questão de quão alto eu canto. Neste vídeo você vê por que algumas coisas de repente passam a vibrar e a maioria não.
Tudo o que pode vibrar tem uma frequência própria: o ritmo em que vibra sozinho quando você o bate. Se de fora chega uma vibração exatamente nessa frequência, o objeto acompanha e a amplitude não para de crescer. Isso é a ressonância. Se chega uma vibração em outro ritmo, quase nada acontece, por mais forte que ela seja. Você vê isso num balanço, onde pequenos empurrões no momento certo levam você muito mais alto que um único empurrão forte, e vê por que uma taça quase nunca quebra: há também o amortecimento, então você precisa do som certo e de volume suficiente. E não se trata só de som, longe disso, porque uma passarela e uma arquibancada fazem exatamente a mesma coisa.
Para física do ensino médio, no capítulo do som. No meio há uma pergunta e um silêncio: pause aí e pense primeiro você mesmo.
In deze video
De hele uitleg, uitgeschreven
O problema
0:00Canto contra este copo com toda a força. Com toda a força. E não acontece nada. Não é por eu cantar alto.
Cada objeto tem seu ritmo
0:15Bate num copo. Ouve um som. Bate outra vez, e ouve exatamente o mesmo som. Pega outro copo e esse dá outro diferente, mas também esse é sempre o mesmo. Isso não é por acaso. Tudo o que pode vibrar tem um ritmo a que o faz sozinho. Se lhe bateres, vibra nesse único ritmo e em mais nenhum.
0:36A esse ritmo chamamos a frequência natural do objeto. Também aparece como frequência de ressonância.
O que é ressonância
0:45E agora o bonito. Se chega de fora uma vibração com exatamente essa frequência natural, o objeto acompanha. Começa a vibrar na mesma frequência que a fonte. Isso é ressonância. Se chega uma vibração com outra frequência, quase nada acontece.
1:04O objeto leva um empurrão de um lado mesmo quando quer ir para o outro, e os dois se anulam. Portanto não importa quanta vibração chega. Importa se a frequência está certa. Empurra alguém num baloiço. O que resulta melhor: um empurrão forte, ou sempre um empurrãozinho?
Pequenos empurrões no momento certo
1:29Quem já empurrou alguma vez já sabe a resposta. Empurrõezinhos no momento certo te levam muito mais alto do que um empurrão brutal. A frequência do baloiço pode se calcular. Um baloiço com cordas de mais de dois metros leva cerca de três segundos a ir e voltar, e isso são zero vírgula três três vibrações por segundo.
1:51Se empurra mesmo nessa frequência, cada empurrão chega enquanto o baloiço já vai para esse lado. Cada empurrão se soma então ao que já havia. Se te der três por segundo, inverteu um dividido por três. E aí estava o meu erro. Cantava alto, mas não na frequência certa.
2:15Não na frequência de ressonância.
Por que mesmo assim quase nunca funciona
2:18De volta ao copo. Se canta exatamente o som desse copo, ele vibra junto, e cada vibração aumenta um pouco a elongação. Se continuares bastante, a borda já não acompanha e se parte. Só que há algo que trabalha ao contrário. Um objeto que vibra também perde energia, para o ar e para si próprio.
2:40Isso se chama amortecimento, e existe sempre. A elongação só cresce enquanto metes mais do que o amortecimento tira. Por isso precisa de duas coisas ao mesmo tempo, não de uma. Exatamente o som certo, e volume suficiente. Mais de cem decibéis, para ser exato.
3:00É por isso que nesses vídeos há sempre um amplificador ao lado, e é por isso que a mim à mesa não resulta.
O mesmo efeito, mas útil
3:08A ressonância não é só algo que parte coisas. É também a razão de um instrumento se ouvir. Uma corda esticada que vibra põe sozinha muito pouco ar em movimento. Quase não a ouve. Se põe essa corda numa caixa oca, o ar dessa caixa vibra junto, na mesma frequência que a corda.
3:30Assim o som é amplificado. Põe algo que vibra numa mesa e ouve o mesmo: a mesma vibração, muito mais forte, sem que juntes energia.
Onde dá errado
3:43Isto não é só sobre som. Uma passarela balança sozinha a cerca de uma a três vezes por segundo. Uma coluna a marchar dá cerca de dois passos por segundo. Essas duas podem se tocar, e então cada passo se soma ao anterior, tal como no baloiço.
4:02Por isso existe uma regra a sério que manda os soldados quebrar o passo numa ponte. Fora de passo os passos se misturam e se anulam uns aos outros. O mesmo vale para uma bancada com público a saltar ao mesmo ritmo. Não é o peso deles o problema, porque também está lá parado.
4:23É a frequência de ressonância. Três coisas para guardar. Uma: tudo o que pode vibrar tem a sua frequência natural. Duas: se chega uma vibração mesmo nessa frequência de ressonância, a coisa passa a vibrar na mesma frequência e a elongação fica cada vez maior. Isso é ressonância.
4:45Três: é uma questão de momento, não de força. Empurrar com força no momento errado não faz nada, e empurrõezinhos no momento certo fazem tudo. Duas questões Primeira: uma máquina de lavar faz vibrar todo o chão, mas só a uma certa rotação. Porquê aí, e não a uma rotação mais alta?
5:05Segunda: alguém diz que também se parte um copo gritando muito alto contra ele, seja qual for o som. Está certo? A primeira: nessa rotação a frequência do tambor coincide com a frequência de ressonância do chão. Então cada volta se soma à anterior.
5:28Se o tambor gira mais rápido, a frequência já não bate certo e pouco acontece. E a segunda: não. Gritar dá muito volume, mas é um som desarrumado com tudo à mistura. Só uma pequena parte está no som do copo, e o resto não ajuda. Precisa das duas: acertar na frequência de ressonância e volume suficiente.
5:56Já sabe porque é que algumas coisas passam a vibrar e a maioria não, e que tem de acertar na frequência de ressonância e não no volume. Porque é que dois instrumentos que tocam a mesma nota soam diferente, há um vídeo à parte sobre isso no canal.
Veelgestelde vragen
Por que uma taça não quebra se você gritar bem alto nela?
Porque um grito é um som desordenado com todo tipo de frequências misturadas, então só uma parte pequena coincide com o som da taça. Você precisa das duas coisas: acertar a frequência de ressonância e volume suficiente, mais de cem decibéis.
Qual é a diferença entre frequência própria e frequência de ressonância?
São dois nomes para a mesma coisa: o ritmo em que um objeto vibra sozinho quando você o bate. Chama-se frequência de ressonância porque é a frequência em que uma vibração de fora faz o objeto ressoar.
Por que os soldados precisam romper o passo numa ponte?
Porque uma passarela oscila sozinha uma a três vezes por segundo e uma coluna em marcha dá cerca de dois passos por segundo. Esses dois ritmos podem coincidir, e aí cada passo se soma ao anterior, como num balanço. Fora de passo os passos caem ao acaso e se anulam.
O que é amortecimento?
A energia que um objeto em vibração perde, para o ar e para si mesmo, e ela está sempre presente. A amplitude só cresce enquanto você coloca mais do que o amortecimento retira. Por isso a ressonância precisa de volume suficiente e não só do som certo.
Por que uma corda soa mais forte sobre uma caixa oca?
Porque o ar dessa caixa vibra por simpatia na mesma frequência da corda. Uma corda sozinha põe muito pouco ar em movimento, então quase não se ouve. Aqui a ressonância é útil em vez de destrutiva.
Empurrar forte no momento errado não faz nada. Pequenos empurrões no momento certo fazem tudo.
Physics with Thomas faz explicações de física para o ensino médio. Nenhuma palavra na tela, então o que você vê funciona em qualquer idioma.
In deze serie
O som e as vibraçõeso que você ouve não é o ar dele6:53
Frequência, amplitude e alturamais forte não é mais agudo5:57
Ressonância e vibração por simpatiaé o ritmo, não a força6:17
Fundamental, harmônicos e timbremesmo som, outra cor6:06
O som de uma coluna de arf = v dividido por 4L3:15
Even voorstellen
Mijn naam is Thomas Schuurmans, en ik heb een passie voor natuurkunde en voor begrijpen waarom dingen werken zoals ze werken. Wat ik wil, is jonge mensen aanmoedigen om vaker “waarom is dat?” en “hoe werkt dat?” te vragen, en ze de handvatten van de natuurkunde geven op een manier die makkelijk is en die je kunt zien.
Ik ben in 2003 afgestudeerd in Technische Natuurkunde aan de Technische Universiteit Delft. Daarna werkte ik ruim twintig jaar buiten het onderwijs: eerst bij TNO, daarna bij een ontwerpbureau, en uiteindelijk als oprichter van Proportion Global, waarmee ik aan innovatievraagstukken werk in Afrika, Latijns-Amerika en Zuid-Azië. Dat werk lijkt meer op natuurkunde dan je zou denken: niet beginnen bij een oplossing, maar eerst begrijpen wat er aan de hand is, iets proberen, fout zitten, en opnieuw kijken.
Sinds 2026 geef ik natuurkunde in de onder- en bovenbouw, en ben ik begonnen aan mijn master aan de Universiteit van Amsterdam voor mijn eerstegraads bevoegdheid. Daar leerde ik dat de echte aandacht van een middelbare scholier voor nieuwe stof ongeveer zeven minuten duurt. En mijn valkuil is nu net om te veel randverhalen te vertellen.
Daaruit is het idee geboren: video's die één onderwerp scherp en visueel uitleggen, binnen die zeven minuten. Ik maak ze voor mijn eigen leerlingen. Daarna zet ik ze openbaar online, want goede uitleg hoort beschikbaar te zijn voor iedereen die hem nodig heeft, waar je ook woont en in welke taal je denkt en spreekt.