3. Les effets néfastes de la résonance
3.1 Elargissement à des faits concrets
Comme nous l’avons vu précédemment, le phénomène de résonance peut engendrer des ruptures au niveau de la matière. Nous ne savons pas vraiment sur quoi la vibration agit (s’il s’agit des liaisons entre les atomes ou molécules ou s’il s’agit des interactions … entre les particules) mais il y a rupture.Voyons à plus grande échelle les dégâts qu’elle peut engendrer :
Le pont Tacoma
Le pont de Tacoma est sans doute l'exemple le plus connu d'oscillation forcée (et donc de résonance).Le 7 Novembre 1940 ce pont s'effondre sous l'effet du vent. Celui-ci n'était pas particulièrement violent, mais les bourrasques (=rafales) successives se suivaient avec une fréquence très proche de celle d'une des arches du pont.
Le tablier [1] du pont est donc entré en résonance avec le vent, chaque rafale fournissant un peu plus d'énergie au système.
Le pont s'est mis à se tordre sui lui-même avec une amplitude de plus en plus importante. Au bout d’un moment, l'amplitude d'oscillation fut telle que le tablier du pont se brisa, chose qui ne causa heureusement aucune victime.
fig. 3.1 - Le pont de Tacoma en train de s’effondrer
Le pont de Manchester et celui de la Basse-Chaîne à Angers
On raconte que la marche cadencée de soldats pourrait, elle aussi, faire entrer un pont en résonance. On se sait pas tellement s’il s’agit là d’une réelle source de risque mais le fait est que, suite à l’effondrement du pont anglais de Manchester (Broughton) en 1831 lors du passage de troupe, l’armée a pris l’habitude de rompre le pas synchronisé sur les ponts.Il est possible que le pont n’est tout simplement pas supporter de poids de l’armée.
En tout cas, le pont qui lui a succédé : le pont Millenium de Londres n’a pendant un temps pas aimé le pas, même désynchronisé, des piétons et il a fallu l’amortir rapidement.
Un autre cas où l’hypothèse de la marche au pas d’un régiment fut envisagée est le cas du pont du pont de Basse-Chaîne, suspendu sur la Maine à Angers. On suppose donc que le passage de la troupe à un pas cadencée (chose pourtant interdite) engendra la destruction du pont.
Une autre alternative propose qu’il s’agisse là encore du vent qui à cause de rafales régulières serait parvenu à faire entrer en résonance la structure. Toujours est-il que 226 soldats ce jour là moururent.
fig. 3.2 – Carte postale représentant le pont de Angers, détruit.
Les catastrophes reposant sur un phénomène de résonance ne sont forcément synonymes de ponts.
Le 5 mai 1992, à Bastia, le Stade de football Furiani s’écroule. Les supporters battant des pieds à l’unisson dans les tribunes en sont la cause. La fréquence excitée s’est trouvée malheureusement être la fréquence de résonance (5 Hz) ce qui entraîna la rupture des tribunes.
[1] Tablier d’un pont : plate-forme horizontale d’un pont.
