¿Puede la resonancia hacer colapsar puentes?

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colapsar puentes

Muchos edificios y puentes se derrumban debido a los efectos de la resonancia. Éste es un fenómeno que ocurre cuando la frecuencia de vibración natural de una estructura coincide con la frecuencia de una excitación física externa. Cuando hay resonancia, la vibración de la estructura aumenta de amplitud, lo que conduce a daños estructurales e, incluso, a la destrucción total del edificio.

Los puentes pueden comenzar a oscilar debido a factores externos, como el uso de maquinaria pesada o el tránsito intenso de peatones y vehículos a baja velocidad. Cuando estas vibraciones ocurren en la frecuencia de resonancia del puente, la oscilación excita electrónicamente los átomos del material del que está hecha la estructura, haciendo que almacenen cada vez más energía. Si la energía almacenada excede el límite de carga de un objeto, éste perderá integridad estructural.

Uno de los ejemplos más famosos de un desastre por resonancia es el derrumbe del Puente de Tacoma Narrows (1940) en Washington, Estados Unidos. Esto sucedió no sólo como resultado de la resonancia mecánica sino también debido al flameo aeroelástico, proceso que ocurre cuando los vientos ocasionan oscilaciones complejas y variantes. Este flameo intensifica las vibraciones típicas, aumentando su amplitud, lo cual hace aún más difícil que los edificios resistan estas fuerzas.

Los efectos de la resonancia se contrarrestan al instalar amortiguadores dinámicos y armónicos. Valiéndose de resortes, líquidos y péndulos, estos dispositivos funcionan porque se mueven de manera contraria a las oscilaciones de resonancia de una estructura. El amortiguador dinámico más grande del mundo es un péndulo de 660 toneladas en la Torre Taipei 101, en Taiwán. Este colosal péndulo de acero de 4 millones de dólares se encuentra en el centro del edificio, entre los pisos 87 y 91, y se balancea en oposición al movimiento ocasionado por los vientos fuertes. Sorprendentemente, el amortiguador reduce el movimiento general hasta en un 40%.

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