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15.1: Prelúdio às oscilações

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    Começamos o estudo das oscilações com sistemas simples de pêndulos e molas. Embora esses sistemas possam parecer bastante básicos, os conceitos envolvidos têm muitas aplicações reais. Por exemplo, o Edifício Comcast na Filadélfia, Pensilvânia, tem aproximadamente 305 metros (1000 pés) de altura. À medida que os edifícios são construídos mais altos, eles podem atuar como pêndulos físicos invertidos, com os andares superiores oscilando devido à atividade sísmica e aos ventos flutuantes. No Edifício Comcast, um amortecedor de massa ajustada é usado para reduzir as oscilações. Instalado no topo do edifício está um amortecedor de massa de coluna líquida ajustado, composto por um reservatório de 300.000 galões de água. Este tanque em forma de U permite que a água oscile livremente em uma frequência que corresponde à frequência natural do edifício. O amortecimento é fornecido ajustando os níveis de turbulência na água em movimento usando defletores.

    A Figura a é uma fotografia do Edifício Comcast na Filadélfia, Pensilvânia, um prédio muito alto. A Figura b ilustra o amortecedor de coluna líquida. O amortecedor é um tanque de líquido no topo do prédio. Em cada extremidade do tanque há colunas verticais, com defletores entre o tanque e as colunas. O líquido se move horizontalmente na câmara de conexão, na direção oposta ao movimento do edifício, através dos defletores e depois verticalmente nas colunas.
    Figura\(\PageIndex{1}\): (a) O Edifício Comcast na Filadélfia, Pensilvânia, que se ergue acima do horizonte, tem aproximadamente 305 metros (1000 pés) de altura. Nessa altura, os andares superiores podem oscilar para frente e para trás devido à atividade sísmica e aos ventos flutuantes. (b) É mostrado acima um desenho esquemático de um amortecedor de massa de coluna líquida ajustado, instalado na parte superior da Comcast, consistindo em um reservatório de água de 300.000 galões para reduzir as oscilações.