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O poder da ressonância – Ponte Tacoma Narrows

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História: a ponte[bb]Tacoma Narrows, pouco tempo depois de inaugurada, colapsa, pois o vento[bb]fez a mesma vibrar em ressonância[bb]. Com a ressonância a ponte foi “torcida”, além dos altos e baixos. Os cabos não aguentaram a tração gerada pela oscilação. Resultado: Crash! (Veja o vídeo abaixo).


Um pouco da história desta ponte, retirada desta página da wikipédia:

Em 7 de Novembro de 1940, caiu a ponte pênsil de 1600 metros (Tacoma Narrows), apenas poucos meses após a sua inauguração.

De madrugada, os ventos atingiram os 70km/h, fazendo a estrutura oscilar. A polícia fechou então a ponte ao tráfego. Às 9h30m a ponte oscila em 8 ou 9 segmentos com amplitude de 0,9m e frequência de 36 ciclos por minuto. Às 10h00m dá-se um afrouxamento da ligação do cabo de suspensão norte ao tabuleiro, o que faz a ponte entrar num modo de vibração torcional a 14 ciclos por minuto. O eixo da via, os dois pilares e o meio da ponte são nodos.[1]. A partir daí a situação não se alterou muito durante cerca de uma hora, até que às 11h00m se desprende um primeiro pedaço de pavimento e às 11h10m a ponte entra em colapso, caindo no rio.

Os grandes defeitos da ponte foram a sua enorme falta de rigidez transversal e torcional, pois estava ausente o reticulado por baixo do tabuleiro, e a frente aerodinâmica do perfil[1]. Não houve vítimas deste acidente.

Uma nova ponte foi construída no local, e ainda se encontra em funcionamento. Aliás, existem videos mostranto esse acontecimento com a Ponte de Tacoma. (PONTE TACOMA NARROWS. In: WIKIPÉDIA, a enciclopédia livre. Flórida: Wikimedia Foundation, 2011. Disponível em: . Acesso em: 09 abr. 2011.)

Ressonância

A ressonância é um fenômeno físico, no qual o material[bb]vibra (oscila) na maior amplitude que for possível (a este materia), quando submetido a algumas frequências na oscilação. Ou seja, todo corpo pode vibrar em uma amplitude máxima quando se atinge a frequência denominada ressonânte.

Ressonância

Ressonância

Lembrando que frequência é o número de ciclos (vibrações) medidos em um determinado intervalo de tempo.

Quando o corpo está em sua frequência ressonante, ele acumula energia desta vibração, o que aumenta drásticamente sua amplitude (distância entre o pico da onda e o eixo central do gráfico). Quando a energia acumulada torna-se em demasia, o material pode sofrer estresse (como o exemplo da ponte, sofrendo ação de uma onda material) e se deteriorar. No caso da ponte Tacoma Narrows, ela partiu-se após rompimento de seus cabos de sustentação.

A ressonância é um fenômeno que ocorre a partir de qualquer tipo de onda, seja ela onda material (que precisa de meio material para se propagar, como o som) ou onda eletromagnética (como a luz, que se propaga no vácuo). Mais materiais de leitura podem ser encontrados aqui, aqui, aqui e aqui .

O exemplo da ponte Tacoma, inclusive não é novo; já é usado em muitos livros, sites e aulas de física. Mas, sempre é bom ver como o poder da ressonância é real, e pode ser, inclusive, perigoso.

Arnaldo Vasconcellos

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  1. Ainda sem nenhum comentário.
  1. 10, Abril, 2011 a 14:35 | #1