Контра-запитване за наука на Tacoma Bridge
Нашите физици казват, че рухването на моста Такома през 1940 г. в Съединените щати не се дължи на резонансно явление, както обикновено се твърди.
Преди да се срути, палубата на моста Такома претърпя под въздействието на умерен вятър, вертикални трептения, както и периодични усукващи движения по оста си, накланяйки се до 45 градуса.
На 7 ноември 1940 г., след впечатляващи трептения, мостът Такома се срутва под онемелите погледи на много свидетели. Това бедствие без жертви, но изобилно заснето и снимано, оттогава придоби световна слава с ясен виновник: феноменът на резонанса. Съдебната грешка сочи, защото, за разлика от твърденията в много книги, обвиняемият не е в произхода на бедствието.
Нека започнем разследването с фактите. Преди катастрофалните събития от 7 ноември 1940 г. жертвата вече е била добре позната на службите за сигурност на щата Вашингтон. От ранната си младост мостът Такома, открит на 1 юли 1940 г., се държи опасно. Престилката й имаше досадната склонност да се люлее вертикално веднага щом се подуе лек вятър. Тези трептения с амплитуда от няколко десетки сантиметра бяха впечатляващи. Но естествената еластичност на материалите позволи на моста да се деформира, без да се счупи. Подложен на външни напрежения като вятър или преминаване на превозни средства, мостът започва да трепне в добре дефинирани режими. Неговите дизайнери обаче вярваха, че тези колебания ще останат ограничени и че няма сериозни опасения за безопасността. Настъпването на есента като че ли ги доказваше правилно: мостът лесно издържаше на ветрове с над 80 километра в час.
Но сутринта на 7 ноември, под въздействието на умерен вятър (60 до 70 километра в час), палубата на моста започна да вибрира повече от обичайното, с амплитуда повече от един метър, достатъчна, за да предотврати трафика. В десет сутринта драматичен обрат на събитията: вертикалните трептения се трансформират в периодични обрати! От този момент нататък с всяко движение напред и назад наклонът на палубата спрямо хоризонталата се увеличава, докато палубата се премести девет метра и наклон от 45 градуса. Този нов режим на трептене беше фатален: след половин час парчета от моста започнаха да падат в реката и в 11:02 ч. Близо 200 метра палуба се откъснаха. Живял мостът Такома.
Резонансът има алиби
На какво да приписваме това бедствие? Слухът не за дълго обвинява явлението резонанс и дори днес се разпространява това фалшиво обяснение. Спомнете си какво резонира с примера на дете на люлка. Поради триенето, трептенията на люлеенето спират сами, ако енергията не се подава непрекъснато в системата. Тъй като загубите на енергия са малки, състрадателният родител трябва само да притиска детето редовно, за да поддържа движение или да увеличава амплитудата. Ако той точно регулира честотата на своите интервенции спрямо ритъма на трептенията на люлеенето, ще му е достатъчно да упражни много малка сила, за да постигне много значителен ефект: това е феноменът на резонанса.