La machine a tremblement de terre de Tesla

[varac]

Bonjours,

J'écoutais récemment un épisode des stupéfiants a canal z ou ils ont tenté de reproduire une expérience de Nicolas tesla sur la résonance avec un oscillateur.
Selon Tesla,il aurait fait vibrer un immenble au grand complet, tellement que cela aurait causé l'évacuation de tout les personnes présentes, avec un petit oscillateur fixé a la charpente du batiment. Dans l'émission, ils ont fait des test sur un grand pont, avec un oscillateur le plus semblable possible a celui de Tesla.
Ils ont réussi, contrairement a ce qu'ils pensaient, a faire vibrer légerement tout le pont, mais rien de plus. Je me demandais donc s'il était possible que l'appareil de Tesla se soit mis a accélérer de fréquence tout doucement et que cela soit ca qui aurait causé des vibration très importantes.

Nicolas

[Zwielicht]

Je me demandais donc s'il était possible que l'appareil de Tesla se soit mis a accélérer de fréquence tout doucement et que cela soit ca qui aurait causé des vibration très importantes.

Pour provoquer un phémonène de résonance, il faut faire osciller un système à fréquence constante, et cette fréquence doit correspondre à ce qu'on appelle la fréquence propre du système (ou à une de celles-ci).

Ainsi, pour avoir de "meilleurs" résultats, en terme de vibrations, il faut surtout ne pas modifier continuellement la fréquence. Une fois qu'on a trouvé la fréquence propre, il faut la "garder".

Si Tesla a réussi à faire vibrer un immeuble, on ne peut quand même pas dire qu'il a réussi à "créer un tremblement de terre", même artificiel.

La raison pour laquelle Tesla a réussi et que les "stupéfiants" ont échoué, est que les ponts modernes sont justement construits pour ne pas avoir de fréquence propre. Il y a tellement de vibrations périodiques associées au passage normal du traffic et au vent, que si la structure matérielle du pont (géométrie, combinée aux matériaux utilisés) faisait en sorte qu'il y ait une fréquence de résonance associée à celui-ci, il y aurait des dangers énormes. Les ingénieurs connaissent ce phénomène et l'évitent.

Il parait toutefois que dans le passé, des ponts se mettaient à osciller dangeureusement quand les militaires les franchissaient à un pas cadencé (ce qui revient à stimuler le pont à une fréquence donnée). On n'a qu'à regarder le film du pont Tacoma Narrows pour se convaincre du danger.. dans ce cas particulier, c'était un vent à une fréquence dominante relativement fixe pendant un certain temps qui était la cause.

http://youtube.com/watch?v=HxTZ446tbzE

EFFONDRE!!!

[DanB]

Il parait toutefois que dans le passé, des ponts se mettaient à osciller dangeureusement quand les militaires les franchissaient à un pas cadencé (ce qui revient à stimuler le pont à une fréquence donnée).

D'où le «rompez le pas»

On n'a qu'à regarder le film du pont Tacoma Narrows pour se convaincre du danger.. dans ce cas particulier, c'était un vent à une fréquence dominante relativement fixe pendant un certain temps qui était la cause.

Je crois que le vent était assez constant, mais il faisait osciller le pont à une fréquence de résonnance de celui-ci.

On a ce phénomène dans plusieurs systèmes.

[Jonathan l]

Je crois plutôt qu'ici ils s'agisse du choix des matériaux de la construction + vent violent, plutôt que la résonance. Un vent n'est jamais parfaitement stable, ce que demande la machine de Tesla.

[Jean-Francois]

Selon Tesla,il aurait fait vibrer un immenble au grand complet, tellement que cela aurait causé l'évacuation de tout les personnes présentes, avec un petit oscillateur fixé a la charpente du batiment

Quelle référence a-t-on pour attester de cette expérience?

Il parait toutefois que dans le passé, des ponts se mettaient à osciller dangeureusement quand les militaires les franchissaient à un pas cadencé

Il y a peut-être une part de légende et/ou d'enjolivement dans ses histoires de ponts qui s'effondrent sous la cadence du passage d'armées. En fait, le seul exemple que j'ai vu donné est celui du pont de la Basse-Chaîne à Angers, en 1850. De Pracontal en parle dans "L'imposture scientifique en dix leçons" et, si je me souviens bien, amène d'autres facteurs qui pourrait expliquer cet effondrement (dont un affaiblissement dû à la crue de la Loire). S'il n'existe qu'un seul cas, et datant un peu, ça ne fait pas beaucoup pour soutenir un tel phénomène.

Jean-François

[Zwielicht]

Il y a peut-être une part de légende et/ou d'enjolivement dans ses histoires de ponts qui s'effondrent sous la cadence du passage d'armées

Oui, c,est pourquoi je n'ai pas parlé d'effrondrement (dans le cas du passage des armées).

[Zwielicht]

Je crois que le vent était assez constant, mais il faisait osciller le pont à une fréquence de résonnance de celui-ci.

Tu as raison. J'avais vu au Cégep que c'était un cas de résonance mécanique, et l'exemple était cité dans un livre d'algèbre.. mais cette information n'est pas suffisante. En lisant des analyses plus poussées sur le web, j'ai appris que le vent transversal a mis le pont en vibration torsionnelle, selon le deuxième mode. L'angle d'incidence entre le vent et le pont varie ainsi : il augmente jusqu'à un maximum, puis la torsion se fait dans l'autre sens. C'est ici qu'un phénomène de résonance aurait eu lieu ; à chaque cycle de torsion, le pont gagnait en énergie mécanique du fait du vent constant et du faible amortissement.. bref, le cycle augmentait en amplitude et un cable s'est rompu, ce qui a finalement tout foutu en l'air.

Bref, c'est un phénomène de résonance mais "interne", c'est-à-dire élastique, quoique déclenché par le vent.

Ce n'est donc ni un vent à rotation périodique de fréquence propre comme je croyaus, ni des vents forts comme disait Jonathan (65 km/h), mais une combinaison de la structure, des matériaux (non-amortissants) et d'un vent modéré.

Je crois qu'on utilise désormais des matériaux plus amortissants que ça dans les ponts, afin d'éviter que celui-ci se mette aussi facilement dans un mode de vibration quelconque.

[varac]

La référence que j'ai trouvé provien de Wikipedia et a été évoqué dans les stupéfiants a canal z, mais maintenant que j'y pense, je trouve bizzare que dans son autobiographie Tesla mentionne a aucun moment cette expérience.

Nicolas

[DanB]

Je crois plutôt qu'ici ils s'agisse du choix des matériaux de la construction + vent violent, plutôt que la résonance. Un vent n'est jamais parfaitement stable, ce que demande la machine de Tesla.

Tu parles des Tacoma Narrows? On palre de 40 MPH, ce qui n'est pas très violent. Quant aux matériaux, je ne pense pas qu'ils aient un rôle important à jouer. C'est surtout une question de résonance. La résonance fait en sorte qu'à chaque oscillation, on ajoute de l'énergie au mouvement. Comme sur une balançoire. Alors il faut se méfier de celle-ci dans plusieurs systèmes. On a le même genre de problème en électricité d'ailleurs.

[DanB]

Je crois qu'on utilise désormais des matériaux plus amortissants que ça dans les ponts, afin d'éviter que celui-ci se mette aussi facilement dans un mode de vibration quelconque.

Je crois que la première modification a été de changer le profil du pont pour qu'il soit plus stable face au vent. J'avais écouté une émission là-dessus. On parlait des ponts construits par la suite qui avaient tendance à être plus épais.