Ponte de Tacoma
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O colapso da Ponte de Tacoma Narrows em 1940
O colapso da ponte de Tacoma Narrows ocorreu em 7 de novembro de 1940, quando a ponte, que ligava as cidades de Tacoma e Gig Harbor, no estado de Washington, desabou devido às fortes ondulações causadas pelo vento.
A ponte de Tacoma Narrows era uma estrutura extremamente longa e fina, com uma largura de apenas 37 metros e uma extensão de mais de 3 km. Ela foi projetada para ser uma das maiores pontes do mundo, mas acabou por se tornar conhecida como “Galloping Gertie” (Gertie galopante), devido aos movimentos que apresentava sob a ação do vento.
No dia do colapso, o vento soprava com uma velocidade de cerca de 80 km/h e as ondulações da ponte atingiram amplitudes de até 20 metros. Isto fez com que os cabos de aço que sustentavam a ponte se rompessem, causando o desabamento da estrutura.
Apesar de não ter havido vítimas fatais no acidente, o colapso da ponte de Tacoma Narrows foi um grave alerta para os projetistas de pontes em todo o mundo, que passaram a redobrar a atenção com relação às condições climáticas e à estabilidade das estruturas. A ponte foi reconstruída em 1950, com uma estrutura mais larga e resistente aos ventos fortes.
A influência do vento nas oscilações da ponte de Tacoma
A influência do vento e da ressonância nas oscilações da ponte de Tacoma Narrows foi fundamental para o colapso da ponte em 1940. O vento foi responsável por gerar uma força dinâmica sobre a ponte, enquanto a ressonância amplificou as oscilações da estrutura.
O vento foi um fator importante nas oscilações da ponte de Tacoma Narrows, pois a estrutura tinha uma forma aerodinâmica que a tornava propensa ao efeito de “baloiço”. Quando o vento soprava com força, gerava uma força dinâmica que fazia com que a ponte começasse a balançar. Essas oscilações eram amplificadas pela ressonância, o que fazia com que a ponte balançasse cada vez mais.
O efeito da ressonância
Quando uma estrutura está em ressonância, significa que a frequência de suas oscilações é igual à frequência de uma força externa, como o vento. Isso faz com que a estrutura se torne mais sensível às forças externas e amplifique suas oscilações. No caso da ponte de Tacoma Narrows, a frequência das oscilações geradas pelo vento era igual à frequência de ressonância da ponte, o que fazia com que as oscilações fossem amplificadas ainda mais.
Em resumo, a influência do vento e da ressonância nas oscilações da ponte de Tacoma Narrows foi fundamental para o colapso da estrutura em 1940. O vento gerou uma força dinâmica que fazia com que a ponte começasse a balançar, enquanto a ressonância amplificava essas oscilações, tornando a ponte cada vez mais instável até que ela colapsou.
O flutter aerodinâmico que combinado com a ressonância da estrutura originou as oscilações da ponte
O Flutter Aerodinâmico é uma oscilação auto-excitada que ocorre quando uma superfície sustentadora sofre deflexões (por conta de forças aerodinâmicas) tais que a carga total aplicada se reduz. A deflexão também se reduz, restaurando o carregamento aerodinâmico original, recomeçando o ciclo.
A seguir pode-se ver um vídeo com uma simulação numérica do Flutter na ponte de Tacoma.
