Risonanza (esperimenti qualitativi)

1. Procuratevi (almeno) tre spaghetti, spezzandoli in modo tale da averne uno di circa 10 cm, uno di 13 cm e uno di 16 cm. Prendere dei pezzetti di pane e infilarli nella parte superiore di ciascun spaghetto (per dargli peso). Tenere i tre spaghetti in una mano, livellandoli sul fondo (come in figura). Agitare lentamente la mano avanti e indietro. Cosa si osserva? Tutti gli spaghetti oscillano contemporaneamente, oppure solo uno dei tre? Quale? Aumentare la velocità della mano. Cosa succede? Aumentando ulteriormente la velocità, si osserva un ulteriore cambiamento? Agitare ora velocemente la mano fino a far spezzare gli spaghetti. Si spezzano contemporaneamente tutti gli spaghetti oppure solo uno? Quale?

Ripetere l'esperimento aumentando la massa posizionata in alto (magari cambiando gli spaghetti con altro). Cosa si osserva? Ripristinate ora la massa originale, ma cambiate la lunghezza degli spaghetti. Si osserva qualche cambiamento? Cosa si può dedurre? Come influiscono i vari parametri (velocità, massa, lunghezza) sul fenomeno?

Immaginate, ora, che gli spaghetti rappresentino degli edifici, e il movimento della vostra mano un terremoto. Cosa si può prevedere? Quali terremoti (con quale frequenza di oscillazione) fanno oscillare maggiormente gli edifici più alti/bassi, che possono quindi per prima rompersi?

2. Prendere 3-4 palline (uguali) e legarle alle estremità di fili di spago di lunghezza differente. Legare poi l'altra estremità dei tre pendoli così ottenuti ad un bastone (come in figura). Impugnare il bastone ad una delle sue estremità e far oscillare la mano più o meno lentamente in modo da far oscillare un solo pendolo alla volta. Ripetere l'esperimento con palline di massa diverse e con lunghezze diverse dei fili. Quali conclusioni si possono trarre sul fenomeno osservato? In relazione all'esperimento precedente?

Per approfondire, date un'occhiata a questo video: