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Il Ponte di Tacoma: l’incredibile potere della risonanza

Per Ponte di Tacoma si intende il ponte inaugurato nel 1940 e crollato poco dopo per effetto della risonanza innnescata dal vento. Era nello stato di Washington e univa le città di Tacoma e Gig Harbour superando il canale Tacoma Narrows. Era il terso ponte sospeso più lungo del mondo dopo il Golden Gate di San Francisco e il George Washington di New York.

[1]

L’inaugurazione del primo ponte, il 1º luglio 1940

Il cantiere venne aperto il 27 settembre 1938 e durò diciannove mesi. Il progettista era Leon Salomon Moisseiff, ingegnere di New York noto per aver progettato il Golden Gate. La struttura era particolarmente bella e sottile oltreché molto meno costosa di quella di un progetto concorrente più tradizionale (sei milioni di $ contro 11) ma già durante il completamento dei lavori venne notata una certa propensione all’oscillazione della campata. I lavori si conclusero nei tempi previsti e il ponte fu inaugurato il 1º luglio 1940. Le lievi oscillazioni della struttura erano considerate un punto di forza perché indicative della elasticità del ponte stesso.

Il crollo

Nella mattina del 7 novembre del 1940, a poco più di quattro mesi dalla sua inaugurazione, il ponte si mise a oscillare e torcersi paurosamente, tanto da essere immediatamente evacuato e chiuso al traffico. Circa due ore dopo, a seguito delle vistose torsioni della campata centrale che raggiunsero i 70° di inclinazione, si ruppero alcuni tiranti e la struttura raggiunse il punto di rottura. La campata centrale collassò, precipitando in acqua.

A documentare l’accaduto vi furono Leonard Coatsworth, un giornalista che rimase sul posto, e Barney Elliott, un commerciante di un negozio di apparecchiature fotografiche che riprese l’episodio con la sua cinepresa; entrambi riuscirono a salvarsi. Tubby, il cane di Coatsworth, fu l’unica vittima del disastro del Tacoma Narrows Bridge, annegato all’interno della vettura del giornalista che precipitò in acqua. Toccanti furono le dichiarazioni di Coatsworth: «Intorno a me sentivo il rumore delle crepe nel cemento. Ero tornato nuovamente alla vettura per prendere Tubby, il mio cane, ma sono stato sbalzato prima che potessi raggiungerlo; l’automobile stessa cominciò a scivolare da un lato all’altro della carreggiata. Ho realizzato che il ponte si stava sgretolando e la mia unica speranza era ritornare a riva. Strisciai sulle mani e sulle ginocchia per la maggior parte del tempo verso le torri… arrivato verso riva ho cercato di alzarmi in piedi e di correre qualche metro alla volta. Una volta arrivato al casello d’accesso mi voltai e vidi il ponte crollare e la mia automobile precipitare nell’acqua».
Ci fu anche un tentativo di salvare Tubby durante una pausa delle raffiche di vento, ma il cane era vecchio, zoppo e troppo spaventato per abbandonare la vettura, tanto da mordere uno dei soccorritori.][2]

Le indagini e le probabili cause

Una commissione formata dalla Federal Works Agency esaminò il crollo del ponte ma non riuscì ad addivenire a conclusioni definitive, indicando tra possibili cause di cedimento: l’effettiva mancanza di aerodinamica che generò vibrazioni autoindotte nella struttura, eventuali difetti al materiale di costruzione e la casualità degli effetti fatali generati dalla turbolenza e dalla velocità del vento.
Fu invece un ingegnere italiano Giulio Krall [1] il primo a fornire una spiegazione tecnica del crollo, calcolando che la ‘velocità critica’ del vento che determinò l’oscillazione e il raggiungimento del punto di rottura della struttura dovette essere di 67 km/h.  Se quel giorno la velocità del vento fosse stata inferiore ma anche superiore, 80, 90, 100 km/h e oltre, il ponte non sarebbe crollato. Solo una velocità intorno ai 67 km/h poteva innescare vibrazioni fatali.

La struttura del ponte ponte infatti creava un distacco periodico dei vortici di Von Karman (fenomeno detto anche flutter), innescando così un fenomeno di crescente risonanza[3]