terça-feira, 24 de setembro de 2013


Ponte Tacoma Narrows:
 flutter aeroelástico ou ressonância ???



     A Ponte Tacoma Narrows (em inglês, Tacoma Narrows Bridge) foi uma ponte, localizada sobre o Estreito de Tacoma, em Washington, Estados Unidos, que caiu. Este acontecimento foi devido a um colapso gerado por fortes ventos. A Ponte de Tacoma sempre balançava, porém neste dia o vento atingiu uma velocidade de aproximadamente 65 km por hora; com isto começou a gerar movimentos de torção, fazendo com que a estrutura entrasse em colapso. Ao contrário do que se publica em alguns livros de física (como Halliday et al. e Tipler et al.), acredita-se que os grandes movimentos foram causados devido ao fenômeno de flutter aeroelástico e não ao de ressonância. Mas o que é resssonância??? e flutter aeroelástico??? Bem, vamos lá... 

     Ressonância é a tendência que um sistema tem de oscilar em máxima amplitude em certas frequências conhecidas como frequências ressonantes ou frequências naturais do sistema. Nessas frequências, até mesmo forças periódicas pequenas podem produzir vibrações de grande amplitude, pois o sistema armazena energia vibracional.
Um oscilador harmônico simples possui uma frequência angular natural relacionada com as características do sistema em questão. Quando o oscilador harmônico simples está sujeito a uma força externa periódica e contínua, como a provocada pelo vento, o denominamos de oscilador forçado. Dependendo da frequência dessa força, pode ocorrer efeito ressonante.

     Aeroelasticidade é o ramo da engenharia aeronáutica que estuda as interações entre forças inerciais, elásticas e aerodinâmicas.
Sabe-se que a estrutura das pontes não são totalmente rígidas e que ao expor elas a forças aerodinâmicas, normalmente sofrem deformações por flexão, torção ou pela combinação destas.
Este efeito torna-se relevante quando o vento se move em alta velocidade, pois qualquer modificação na forma do perfil aerodinâmico, decorrente das forças aerodinâmicas adicionais, causa modificações nas cargas sobre o perfil, aumentando a deflexão no mesmo. Sem um sistema de controle, este processo pode se realimentar, com resultados catastróficos.





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