Come abbattere un ponte con un soffio (Ponte Tecoma e risonanza)

Ero indeciso tra questo titolo e "Dai tre porcellini ai ponti sospesi: questione di alito", ma non mi sembrava molto opportuno.

Cosa dici Billy? Questo è un titolo fittizio che serve solo ad attirare le persone?
Bravo, sei molto sveglio. E smettila di non lavarti!

Quello di cui vi voglio parlare è un fenomeno magnificamente pericoloso. La risonanza. E mentre penso a come spiegarvi la cosa, guardate cosa è capace di fare:

OMG come è possibile ciò? Architetto scemo? Colpa delli zingari? Chuck Norris stava ballando lo swing?

No. Nessuna delle tre (o almeno non esclusivamente).

Come abbiamo già detto, è tutta colpa della risonanza.

Per i meno vicini al mondo matematico/fisico, questo è un fenomeno che si verifica quando ad un oscillatore armonico (quindi un sistema che oscilla, come una molla, un'altalena o un ponte) viene applicata una forzante (una forza esterna) con una frequenza uguale a quella che avrebbe il sistema in totale autonomia, le oscillazioni raggiungono un'ampiezza massima che sarebbe inaccessibile in qualsiasi altra condizione. In queste condizioni l'eccitatore e il risonatore si dicono in sincronismo e l'energia che si va accumulando può arrivare a distruggere il sistema.

Cosa c'entra questo con quello che abbiamo visto? Billy non sei attento.

La spiegazione formale è, citando Wikipedia:

Le cause del crollo furono attribuite alle "vibrazioni autoeccitate" indotte dal distacco periodico divortici di von Kármán (fenomeno di instabilità aeroelastica detto anche flutter). Infatti, sotto l'azione di un vento costante di circa 42 nodi, la scia dei vortici di von Kármán trasmetteva alla struttura delle coppie torcenti pulsanti alla stessa frequenza torsionale del ponte, innescando così un fenomeno di risonanza con ampiezze via via crescenti e non compensate da un adeguato smorzamento.

Mmmm ok. Ma quindi cosa è successo?

In parole (molto) povere, i ponti sospesi hanno una propria frequenza di oscillazione. Ovviamente, più sono sottili più oscillano. Di solito queste oscillazioni sono impercettibili e non ci facciamo molto caso. Nel nostro caso il ponte di Tacoma, che è quello nel video, funge da risonatore mentre il vento da eccitatore.

_______ (inserisci la tua divinità preferita) ha voluto che la frequenza di oscillazione propria del ponte coincidesse esattamente con quella "imposta" dal vento, causando il fenomeno di risonanza e aumentando l'ampiezza delle oscillazioni fino a livelli che fanno sembrare l'asfalto pongo.

E nonostante la colpa sia da attribuire almeno in parte all'architetto (dimenticavo di dire che l'incidente non causò nessun morto) il crollo è anche da attribuire alla tendenza di quegli anni di costruire strutture sempre più sottili ed esili, soggette quindi a maggior ragione alla forza del vento. Fine.

Ma ci avevi promesso di spiegarci come distruggere un ponte!

Hai ragione Billy. Devi seguire i seguenti passi:

1. Prendi delle forbici dalla punta arrotondata. Non ti serviranno a nulla, ma volevo dirlo almeno una volta nella vita.
2. Sgombera il ponte e pizzicalo monitorando con un sonar le oscillazioni dalla posizione di equilibrio (di uno dei due estremi se preferisci).
3. Dal grafico che esce fuori dal computer, calcola la differenza di tempo che intercorre tra due punti di massima oscillazione. Fatto? Quello è il periodo.
4. Ora non ti resta che prendere una calcolatrice, invertire il risultato appena ottenuto e generare un soffio a quella frequenza che hai scritta sul display.

Probabilmente ti servirà un grande soffio. Un soffione, come quello in copertina.

Ora, prima di farvi morire di collassi pleurici, come ci insegna la favola dei tre porcellini ricordate:

non dobbiamo essere pigri perché potremmo pagarne le conseguenze. Dobbiamo usare intelligenza, impegnarci nelle cose che facciamo ed essere previdenti, così da poter sconfiggere anche il nemico più forte come il lupo.

(presa da favoliamo.it)