Puente De Tacoma (Efecto De La Resonancia)

El Desastre del puente de Tacoma Narrows... el Galloping Gertie

En noviembre de 1938 comenzó la construcción del famoso puente colgante de Tacoma Narrows de 1600 metros de longitud. La obra fue finalizada e inaugurada en Julio de 1940. Es su momento fue uno de los tres puentes colgantes más grandes del mundo. Cuatro meses más tarde comienza a oscilar violentamente y se derrumba. Sirvió como referencia para la construcción de puentes que hasta entonces tenían en cuenta los factores aerodinámicos pero no tanto los de resonancia. Las imágenes que se pudieron filmar son espectaculares.

Explicación

El problema de la caída no fue la velocidad del viento, sino que la frecuencia de la turbulencia era la misma que la frecuencia de oscilación del puente; es decir había un fenómeno de resonancia. La resonancia es un efecto que se produce cuando una fuerza periódica aplicada sobre un objeto tiene la misma frecuencia con la que oscila el objeto.

El mejor ejemplo para entenderlo es un columpio. Si le damos fuerza al que se columpia sólo cuando comienza a alejarse de nosotros, haremos que se columpie todavía más; es decir, estamos aplicando la fuerza con la misma frecuencia de oscilación del columpio.

Cada objeto tiene distintos modos de vibración (son las distintas frecuencias en las que se produce la resonancia), y si hacemos oscilar o vibrar un objeto en su modo de vibración, éste puede romperse sin mucha dificultad. Es lo que ocurre cuando un vaso revienta al cantar un tenor al lado de él, o cuando pones dos diapasones cerca, haces vibrar uno, y el otro espontáneamente comienza a emitir.

La destrucción también se puede producir en cualquier sistema mecánico que pueda oscilar. Si el sistema entra en resonancia con una fuerza externa, su amplitud de oscilación aumenta tanto que el sistema se puede destruir. Y esa es la base de la destrucción de ese puente. Como era suspendido,tenía tendencia a oscilar, como un columpio o un resorte, y como tal cuerpo oscilante tenía su propia frecuencia característica, determinada por sus materiales, su tamaño, etc. Cuando sopló aquélla brisa, que en realidad fueron pequeños remolinos de viento producidos al chocar con el puente y una de las componentes de la fuerza del viento fue de frecuencia justamente igual a una de las frecuencias características del puente. El puente entró en resonancia con el viento y empezó a oscilar con una amplitud muy grande que lo destruyó.

Cuando se diseñan estructuras es importante hacerlo de manera que sus frecuencias características sean tales que estén lo más lejanas posibles de las frecuencias de las perturbaciones a las que la estructura pueda estar sujeta, como por ejemplo vientos, terremotos, etcétera.

Al principio lo solucionaron construyendo más vigas bajo el puente, un armazón de apuntalamiento, aunque el gasto fue enorme, los puentes de todo el mundo, incluido el Golden gate fueron adaptados posteriormente. Parecía que aquel armazón era el único camino a seguir. Fue así hasta mediados de los años 50, cuando un joven diseñador británico, William Brown, daría con una solución mucho más sutil, en vez de luchar contra el viento trabajar con él: