Amplification Factor (Q)

Fator de amplificação (fator de qualidade Q)

Quando um sistema é excitado por uma força oscilante exatamente na sua frequência natural — a condição de ressonância —, a amplitude da vibração não cresce indefinidamente (como aconteceria sem atrito), mas se estabiliza num valor limitado pelo amortecimento. O quanto ela se amplifica é dado pelo fator de amplificação (ou fator de qualidade Q): Q = 1 ÷ (2·ζ), onde ζ é a razão de amortecimento. Esse número diz quantas vezes a amplitude na ressonância supera a deflexão estática que a mesma força causaria se aplicada lentamente. A relação é inversa e dramática: um sistema com ζ = 0,01 (1% de amortecimento, típico de aço) tem Q = 50 — a vibração na ressonância é 50 vezes maior que a estática, o que pode ser destrutivo. Um sistema com ζ = 0,25 tem Q = 2, resposta muito mais branda. É por isso que a ressonância é tão temida em engenharia (pontes, eixos, edifícios) e por que adicionar amortecimento é a defesa fundamental contra ela. O mesmo conceito de Q descreve a seletividade de circuitos ressonantes e filtros (um Q alto significa pico estreito e agudo) e a 'pureza' de osciladores e instrumentos musicais. Informe a razão de amortecimento.