Considere um sistema massa-mola sujeito a uma força externa senoidal, com amplitude, frequência e constante de fase fixas. Marque a alternativa que descreve um procedimento para minimizar os efeitos de ressonância.

(a) Aumentar a constante de amortecimento do oscilador.

(b) Diminuir a amplitude inicial do oscilador.

(c) Garantir que o oscilador esteja inicialmente defasado em relação à força externa.

(d) Trocar a mola para que a frequência natural do sistema seja igual à da força externa.

(e) Diminuir a constante de amortecimento do oscilador.

Vamos analisar as alternativas!

(a) Aumentar a constante de amortecimento do oscilador.

Então, nós sabemos que no MHA a frequência de ressonância é:

Minimizar os efeitos de ressonância é fazer com que a frequência da força externa seja diferente da frequência de ressonância.

Vamos supor que a frequência da força externa é . E que é igual à frequência de ressonância:

A frequência da força externa não vai mudar. Mas se eu vario a constante de amortecimento , a frequência de ressonância muda! E os efeitos de ressonância são reaaaaally minimizados, então a alternativa tá certa!

(b) Diminuir a amplitude inicial do oscilador.

A ressonância não depende das condições iniciais, porque ela acontece no regime permanente. Então a alternativa não faz sentido, tá errada.

(c) Garantir que o oscilador esteja inicialmente defasado em relação à força externa.

Essa também tá errada pelo mesmo motivo da letra B. A ressonância não depende das condições inciais.

(d) Trocar a mola para que a frequência natural do sistema seja igual à da força externa.

Não! Quanto mais próxima da frequência natural do sistema estiver a frequência da força externa, maiores as chances de ressonância. Principalmente em sistemas de baixo amortecimento.

(e) Diminuir a constante de amortecimento do oscilador.

Os efeitos de ressonância são basicamente amplitudes muito altas. Diminuir a constante de amortecimento vai mudar a frequência de ressonância, pelo mesmo motivo que na letra A.

Porémmmmm, dá uma olhada na fórmula da amplitude:

A constante de amortecimento tá ali no denominador, lembra que ?

Então se eu diminuir a Constante de amortecimento, a amplitude aumenta. Pra reduzir os efeitos de ressonância não é isso que queremos não é mesmo?

Então tá errada!