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RESONANCIA - Definición - Significado

Fenómeno que se produce en un cuerpo deformable excitado periódicamente, consistente en una notable amplificación de la amplitud de sus oscilaciones. Un sistema elástico, desplazado de su posición de equilibrio, una vez dejado libre, comienza a oscilar con cierta frecuencia, denominada frecuencia natural. Si el sistema no posee amortiguaciones, después de haber comenzado la oscilación, ésta continúa manifestándose con amplitud constante. Si se repite la acción que lo ha desplazado desde la posición de equilibrio después de un período, es decir con frecuencia igual a la frecuencia natural, la oscilación aumenta de amplitud, puesto que la segunda acción se suma a la primera: el efecto, en otras palabras, es superponer a la primera oscilación otra idéntica, que, al producirse al mismo tiempo y de igual manera que la primera, que se está repitiendo, determina una oscilación que resulta de amplitud doble. Repitiendo la acción de desplazamiento una tercera vez, una cuarta, y así sucesivamente, se aumenta desmesuradamente la amplitud de las oscilaciones. Si no intervienen rozamientos (internos al cuerpo, o externos) para amortiguar la vibración, ésta llega a conseguir amplitudes capaces de romper cualquier estructura.

En un automóvil pueden presentarse fenómenos de resonancia en muchos órganos: por ejemplo, en el cigüeñal y en el árbol de transmisión, en los muelles de las válvulas y en las suspensiones.

El cigüeñal está sometido a vibraciones de torsión y de flexión excitadas por la acción de las fuerzas alternativas de inercia y de las presiones de combustión. El cigüeñal debe ser suficientemente rígido para que tenga la más baja de las frecuencias propias, tanto de flexión como de torsión, por encima de la excitación más alta, es decir, de la frecuencia de encendido al número de revoluciones más alto. La situación se vuelve crítica en los motores con muchos cilindros (6, 8 ó más), puesto que a igualdad de velocidad angular, aumenta la frecuencia de encendido y, al mismo tiempo, disminuye la rigidez de torsión del cigüeñal, que es más largo. A veces, es necesario recurrir a técnicas estructurales especiales, como la adopción de volantes amortiguadores. Las suspensiones pueden entrar en resonancia independientemente (rebote) o en combinación con los ejes delantero y trasero (cabeceo pendular), cuando las irregularidades de la carretera se repiten a una distancia tal que, a la velocidad de marcha, excitan las suspensiones con frecuencia próxima a la suya natural. En este caso, los amortiguadores son precisamente los órganos a los que se confía la función de limitar la amplitud de las oscilaciones, garantizando un adecuado confort de marcha y un contacto constante de la rueda con el terreno. La situación llega a ser crítica en condiciones especiales, como la marcha sobre «tole ondulée», cuyas asperezas son tan vivas que producen oscilaciones incluso en la transmisión; en este caso, es absolutamente necesario, so pena de que se produzcan roturas en los órganos de la transmisión o del bastidor, regular la velocidad de marcha de manera que se mantenga la frecuencia de encuentro con las cunetas o badenes suficientemente alejada de las frecuencias naturales de las suspensiones.

Algunos fenómenos de resonancia pueden producirse también en las columnas de gas contenidas en los conductos de admisión y de escape, que, al ser medios elásticos, pueden vibrar de una manera natural.

En los colectores, cada vez que se modifican las condiciones en un extremo (por ejemplo: apertura o cierre de la válvula, variaciones de la velocidad del pistón) se crea una onda de presión que se propaga hasta el otro extremo con la velocidad del sonido, y que es reflejada de diferente manera en función de que este extremo esté abierto o cerrado. Entonces, otra onda que recorre el conducto en sentido inverso es reflejada por el primer extremo, y así sucesivamente. La frecuencia natural del conducto (frecuencia con que se repite la onda) depende de la longitud y de la forma de los extremos del conducto.

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