Resonancia Vs Estructuras

  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. 

  En el primer vídeo podemos ver en que consiste este fenómeno. Tomamos dos diapasones, los cuales emiten un sonido a igual frecuencia y los colocamos próximos. Al hacer vibrar uno el otro emite el mismo sonido espontáneamente debido a que las ondas sonoras generadas por el primero presionan a través del aire al segundo. 

  Este fenómeno es muy importante en la construcción de muchas estructuras, especialmente en la construcción de puentes colgantes.

  En este vídeo se explica claramente como afecta este fenómeno a estas estructuras, a pesar de estar centrado en el caso del puente de Tacoma. Este caso se cita erróneamente con mucha frecuencia, como un caso de resonancia. Años después, los científicos demostraron que el puente falló debido a la acción de unas fuerzas conocidas como fuerzas autoexcitadas y que tienen más que ver con un fenómeno de retroalimentación. 

  Aparte del caso erróneo del puente Tacoma, han existido numerosas estructuras que han sufrido este fenómeno.





  En el año 2006, mientras se construía un puente sobre el río Tajo en la autovía de la Plata, la estructura metálica del futuro puente de Arcos de Alconétar comenzó a cimbrearse de manera espectacular. La estructura del puente entró en una especie de oscilación sin control.


 Finalmente,  los ingenieros tomaron el control y solucionaron el problema. Dicha solución  fue tunearlo (soldar unas solapas metálicas a lo largo de todo el arco, de manera que consiguieron 'engañar' al aire y que no se produjese el denominado 'efecto túnel de viento', que causaba la vibración excesiva).

  El Puente del Milenio, un puente de suspensión lateral que une el distrito financiero de Londres con la zona de Bankside, al sur del río, abrió el 10 de junio del 2000, y miles de peatones se concentraron sobre él. Al principio, el puente estaba inmóvil, luego empezó a oscilar sólo ligeramente. El tambaleo se intensificó y de repente las personas se encontraron  ladeándose a cada paso, izquierdo, derecho, en un sincronismo involuntario casi perfecto.

 Los militares saben, desde hace mucho tiempo, que las tropas a paso de marcha pueden crear suficiente fuerza en sentido vertical para destruir un puente, y es  normal para los soldados romper el paso al cruzarlos, pero el problema, en este caso, no es el mismo. Aquí, el movimiento era lateral, y nadie estaba intentando caminar a paso de marcha; las personas acomodaron sus pasos al movimiento del puente bajo sus pies. 

  Desde el comienzo, el puente tenía dos factores en su contra: era por diseño una estructura flexible, y su frecuencia natural de resonancia está cerca de la del paso humano. Por eso sólo se necesitaba un gentío relativamente pequeño para disparar el bamboleo. El Puente del Milenio volvió a abrir en el 2002, después de que los ingenieros lo ajustaran con 91 amortiguadores para absorber las oscilaciones laterales y verticales.