viernes, 12 de octubre de 2012

Ingeniería y Matemáticas siempre van de la mano


LA CAÍDA DEL PUENTE COLGANTE DE TACOMA NARROWS
        
         El antiguo puente colgante de Tacoma Narrows, cerca de Seattle, es la prueba visual más famosa del fenómeno físico llamado frecuencia de resonancia: en 1940, pocos meses después de haber sido inaugurado el puente un día de viento, éste comenzó a ondear como si se tratase de una bandera. Tras poco más de una hora de sacudidas y vaivenes el puente de 1.600 metros de longitud se derrumbaba y caía hecho pedazos al agua.

            La  resonancia mecánica es un fenómeno que se produce cuando un cuerpo capaz de vibrar es sometido a la acción de una fuerza periódica cuyo periodo de vibración coincide con el periodo de vibración característico de dicho cuerpo. En estas circunstancias el cuerpo vibra, aumentando de forma progresiva la amplitud del movimiento tras cada una de las actuaciones sucesivas de la fuerza. Este efecto puede ser destructivo en algunos materiales rígidos como el vaso que se rompe cuando un tenor canta.

            El viento que provocó la caída del puente se movía a una velocidad de 61 kilómetros por hora y tenía 5 segundos de frecuencia, que resultó ser muy similar a la frecuencia natural del puente, “con lo cual la energía transferida al sistema era máxima y las ondas estacionarias producidas en el puente empezaron a balancearlo y acabaron colapsándolo.”
            Pero también el método de construcción empleado en el puente de Tacoma influyó en el incidente. La utilización de vigas de acero formando una estructura de sustentación horizontal cerrada y maciza oponía resistencia al viento, creando corrientes y turbulencias de aire por encima y por debajo de la estructura.
            El caso del puente de Tacoma es un clásico ejemplo de errores de ingeniería y de la importancia que tienen tanto la aerodinámica como los efectos producidos por la resonancia en las estructuras y construcciones. En el nuevo puente que sustituyó al autodestruído en 1950, así como en los puentes construidos con métodos modernos de sustentación, los elementos de soporte disponen de aberturas y deflectores diseñados para permitir y dirigir el paso de viento a través de éstos. En grandes estructuras modernas además se llegan a hacer pruebas en túneles de viento, tanto del elemento en sí como del elemento una vez ubicado en su entorno (en forma de maqueta a escala) teniendo en cuenta tanto accidentes geográficos como otras construcciones cercanas que puedan producir turbulencias y efectos aerodinámicos.
        
         Como conclusión final sacamos la idea de que en cualquier obra de ingeniería cualquier factor hay que tenerlo en cuenta, para ello están las matemáticas, sin ellas ninguna de las obras creadas (desde las grandes pirámides Egipcias hasta las impresionantes obras actuales) no serían posible. 

        Aquí os dejo el vídeo en el que se puede observar como el puente entra en resonancia y empieza a transmitir las ondas a través de su estructura, “pareciendo que el puente es de goma”. La amplitud de las ondas se va haciendo cada vez mayor hasta que la estructura no aguanta más el esfuerzo y acaba rompiéndose al poco más de una hora de sacudidas y vaivenes.
Fuente: http://www.microsiervos.com/archivo/mundoreal/caida-puente-colgante-tacoma.html





1 comentario:

  1. Falta la fuente, es impresionante como el viento consigue amplificar la onda y tirarlo.

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