Tacoma-híd ellenérdeklődés a tudomány számára
Fizikus álmaink azt mondják, hogy a Tacoma-híd 1940-es összeomlása az Egyesült Államokban nem rezonancia-jelenségnek tudható be, amint azt általában állítják.
Összeomlása előtt a Tacoma Bridge fedélzetén mérsékelt szél hatására vertikális rezgések, valamint tengelye mentén periodikus torziós mozgások mentek végig, 45 fokig dőlve.
1940. november 7-én, lenyűgöző rezgések után, a Tacoma-híd összeomlott, sok tanú megdöbbent szeme alatt. Ez az áldozatok nélküli, de bőségesen filmezett és fényképezett katasztrófa azóta világszerte hírnevet szerzett, egyértelmű bűnössel: a rezonancia jelenségével. Bírói hiba azért merül fel, mert ellentétben azzal, amit sok könyv állít, a vádlott nem a katasztrófa oka.
Kezdjük a vizsgálatot a tényekkel. Az 1940. november 7-i katasztrofális események előtt az áldozatot már Washington állam biztonsági szolgálatai jól ismerték. Korai fiatalságától kezdve az 1940. július 1-jén felavatott Tacoma-híd veszélyes módon viselkedett. Köténye szerencsétlenül hajlamos volt függőlegesen lengeni, mihelyt könnyű szellő támadt. Ezek a több tíz centiméteres amplitúdójú rezgések lenyűgözőek voltak. De az anyagok természetes rugalmassága lehetővé tette a híd törés nélküli deformálódását. Külső igénybevételektől, például széltől vagy elhaladó járművektől függően, a híd jól meghatározott üzemmódokban kezdett lengeni. Tervezői azonban úgy gondolták, hogy ezek az oszcillációk korlátozottak maradnak, és nincsenek komolyabb biztonsági aggályok. Úgy tűnt, hogy az ősz beköszöntével igazuk van: a híd könnyedén ellenállt a 80 kilométer per órás szélnek.
Ám november 7-én reggel, mérsékelt szél (60-70 kilométer per óra) hatására a híd fedélzete a szokásosnál nagyobb rezgésnek indult, több mint egy méteres amplitúdóval, ami elegendő volt a forgalom megakadályozásához. Hajnali tízkor drámai fordulat: a függőleges rezgések periodikus fordulatokká változnak! Ettől a ponttól kezdve minden egyes oda-vissza mozgással megnő a fedélzet hajlása a vízszinteshez képest, amíg a fedélzet kilenc métert meg nem mozog és 45 fokos dőlést mutat. Ez az új rezgési rendszer végzetesnek bizonyult: fél óra elteltével a híd darabjai elkezdtek zuhanni a folyóba, és 11: 02-kor közel 200 méter fedélzet jött le. A Tacoma-híd élt.
A rezonanciának van alibije
Minek tulajdonítsuk ezt a katasztrófát? A szóbeszéd nem sokáig vádolta a rezonancia jelenségét, és ma is ezt a hamis magyarázatot adják át. Emlékezzünk vissza arra, mi a rezonancia a hintán lévő gyermek példájával. A súrlódás miatt a lengés rezgései önmagukban megszűnnek, ha az energiát nem szállítják folyamatosan a rendszerbe. Mivel az energiaveszteség alacsony, az együttérző szülőnek csak rendszeresen kell nyomnia a gyermeket a mozgás fenntartása vagy az amplitúdó növelése érdekében. Ha pontosan szabályozza beavatkozásainak gyakoriságát a lengés rezgéseinek ritmusához, akkor elegendő, ha nagyon kicsi erőt fejt ki, hogy nagyon jelentős hatást érjen el: ez a rezonancia jelensége.