Marcher sur un pont bancal peut faire paniquer un peu les plus stoïques d’entre nous. Mais tous les ponts ne vacillent pas et les scientifiques se demandent depuis longtemps pourquoi. Maintenant, rapporte Aylin Woodward chez New Scientist, ils pourraient enfin avoir une réponse. Une nouvelle étude détaille ce qu’il faut faire pour que certains ponts piétonniers s’imposent. La cause: des pas maladroits.
L'étude, publiée dans la revue Science Advances, suggère que la principale source de ponts tortillants est en réalité la foulée des piétons qui tentent de la traverser. Lorsque les gens marchent le long du pont, ils ajustent inconsciemment leur foulée pour tenir compte des mouvements imperceptibles du pont causés par le vent. À mesure que de plus en plus de personnes empruntent le pont, elles effectuent des ajustements similaires, ce qui les oblige à marcher de manière à correspondre à la fréquence du pont. Une fois qu'une masse critique est atteinte, ces étapes exercent suffisamment de force pour que le pont vacille.
C'est un cercle vicieux. Une fois que le pont commence à bouger de façon notable, les gens exercent encore plus de force pour se stabiliser, ce qui conduit à encore plus de balancement.
Comme le dit Igor Belykh, professeur de mathématiques appliquées à la Georgia State University et auteur de l'étude, Mary Beth Griggs de Popular Science, cela s'apparente à la navigation de plaisance sur l'eau. «Supposons que vous soyez sur un bateau. Lorsque le bateau est stable, vous marchez avec votre démarche normale », dit-il. "S'il y a des mers orageuses, vous ajusterez votre démarche pour garder votre équilibre."
Cette idée, appelée verrouillage de phase, a déjà été proposée comme cause de pontage instable. Mais Belykh a calculé un modèle mathématique qui peut être utilisé pour déterminer le nombre de personnes qui ajustent la marche nécessaires pour créer des structures de tailles différentes. Comme le dit Belykh à Joanna Klein au New York Times, sa formule permet aux utilisateurs de saisir des données sur le pont pour déterminer l'ampleur de la foule avant de marquer le pas.
Ce n'est pas juste une idée théorique. Ces dernières années, il y a eu plusieurs renversements de pont notoires. En 2000, lors de l’ouverture du Millennium Bridge de Londres sur la Tamise, celui-ci a basculé de manière inquiétante, provoquant sa fermeture trois jours plus tard et une solution de plusieurs millions de dollars. En 2014, le pont du parc de Squibb à Brooklyn a été fermé pour une réparation de trois ans après avoir été jugé trop dynamique pour la plupart des piétons.
Le vacillement n'est généralement pas un changement graduel. Une fois que la foule a atteint la masse critique, elle passe d’un calme trottoir au mode tremblement de terre. Pour le Millennium Bridge, il dit à Griggs que le nombre magique est 165 personnes. «Avec 164 piétons, potentiellement rien, puis boum, le pont commence à vaciller lorsque vous avez un ou deux piétons supplémentaires», dit-il. "C'est une relation très complexe."
Bien que la formule puisse être utile pour aider les ingénieurs à concevoir des ponts et à apprendre à lutter contre les vacillements, Belykh dit à Woodward que ce n'est pas encore prêt pour le prime time. «Avant que l'un de ces modèles ne finisse dans un code de génie civil, vous devez collecter des preuves de chacun de ces incidents de basculement de pont - des études détaillées sur le moment où ils surviennent, les propriétés des ponts et le nombre de personnes - et voir si ces modèles aident faire une bonne prédiction », dit-il.
Jusque-là, tiens-toi bien.
