A tudomány megdönti a legnagyobb mítoszt arról, hogy a hidak miért összeomlanak

egy borospohár, amelyet a megfelelő hangmagasság/frekvencia folyamatos hangja stimulál, rezegni fog… olyan frekvencia, hogy a belső feszültségek elpusztítják.

Photolibrarian / flickr

a Tacoma Narrows híd összeomlása 1940. November 7-én reggel a modern idők látványos hídhibájának leg ikonikusabb példája., A világ harmadik legnagyobb függőhídjaként, csak a George Washington és a Golden Gate hidak mögött, összekötötte Tacomát a Puget Sound teljes Kitsap-Félszigetével, és 1940.július 1-jén nyitotta meg kapuit a nagyközönség előtt. Csak négy hónappal később, a megfelelő szélviszonyok mellett, a hidat a rezonáns frekvenciáján hajtották, ami miatt az irányíthatatlanul oszcillál és csavarodik. Több mint egy órás hullámzás után a középső szakasz összeomlott, a híd pedig megsemmisült., Ez a rezonancia erejének bizonyítéka volt, és azóta klasszikus példaként használják az egész országban a fizika és mérnöki órákon. Sajnos a történet egy teljes mítosz.

minden fizikai rendszernek vagy objektumnak olyan frekvenciája van, amely természetesen benne rejlik: rezonáns frekvenciája. A lengésnek például van egy bizonyos frekvenciája, amellyel vezetheti; gyermekként megtanulja, hogy időben szivattyúzza magát a lengéssel., Szivattyú túl lassan vagy túl gyorsan, és soha nem épít fel sebességet, de ha szivattyú csak a megfelelő sebességgel, akkor swing olyan magas, mint az izmok elviszi. A rezonáns frekvenciák is katasztrofálisak lehetnek, ha túl sok vibrációs energiát épít fel egy olyan rendszerben, amely nem képes kezelni, így a hang önmagában csak a megfelelő pályán képes egy borospohár összetörésére.

egy borospohár, amelyet a megfelelő hangmagasság/frekvencia folyamatos hangja stimulál, rezeg… olyan frekvencia, hogy a belső feszültségek elpusztítják.,

Marty33 a YouTube

érdemes megnézni, mi történt a híddal, hogy a rezonancia lenne a tettes. És ez a legkönnyebb buktató a tudományban: amikor olyan magyarázattal áll elő, ami egyszerű, meggyőző és nyilvánvalónak tűnik. Mert ebben az esetben, ez teljesen rossz. Kiszámolhatod, hogy milyen lenne a híd rezonáns frekvenciája, és nem volt semmi vezetés ezen a frekvencián. Csak tartós, erős szél volt. Valójában, maga a híd egyáltalán nem hullámzott a rezonáns frekvenciáján!,

de a történet arról, hogy valójában mi történt, lenyűgöző volt, és tart órákat — leckéket, amelyeket nem feltétlenül figyeltünk meg — az összes hídra, amelyet azóta építettünk.

Capilano híd Vancouver, Kanada, a világ egyik legnagyobb gyalogos függőhidak…. Ha séta rajta, akkor hagyja zavart a hullámok.

Leonard G. angol Wikipedia

ha van egy objektum között felfüggesztett két pont, ez szabadon mozog, rezeg, oszcillál, stb .. , Saját reakciója van a külső ingerekre, csakúgy, mint egy gitárhúr rezeg a külső gerjesztésekre adott válaszként. Ez az, amit a híd tette a legtöbb időt: egyszerűen vibrált fel-le, mint az autók áthaladtak rajta,mint a szél fújt, stb .. Azt tette, amit bármely függőhíd tenne, csak kissé szigorúbban az építésében végrehajtott Költségmegtakarító intézkedések miatt. Az olyan szerkezetek, mint a hidak, különösen jók az ilyen energia elöntésében, így önmagában nem jelentett összeomlási veszélyt.,

de ahogy a szél november 7-én áthaladt a hídon, erősebb, tartósabb szél alakult ki, mint korábban, ami örvényeket okozott, amikor az állandó szél áthaladt a hídon. Kis adagokban, ez nem jelent sok problémát, de vessen egy pillantást a hatását ezen örvények egy szerkezet az alábbi videót.

idővel aerodinamikai jelenséget okoznak, amelyet “flutternek” neveznek, ahol a szél irányába mutató végtagok extra lengő mozgást kapnak számukra., Ez azt eredményezi, hogy a külső részek merőlegesek a szélirányra, de fázison kívül esnek a híd teljes Fel-Le mozgásától. Ez a jelenség a lebegés már ismert, hogy katasztrofális repülőgép, de soha nem látott egy híd előtt. Legalábbis nem ilyen mértékben.

A flutter hatása alatt a repülőgép szárnyai teljesen meghajolhatnak vagy akár le is szakadhatnak. Ez hagyta, hogy… több pilóta halála és számos repülőgép-szerencsétlenség történt az évek során.,

Netherlands Aerospace Center / NLR

amikor a flutter hatás megkezdődött, a hidat támogató egyik acél felfüggesztési kábel elszakadt, eltávolítva az utolsó fő akadályt ennek a csapkodó mozgásnak. Ekkor kezdődtek a további hullámzások, ahol a híd két oldala egymással harmóniában rázta meg egymást. A tartós, erős szél, a folyamatos örvények, és nem képes eloszlatni ezeket az erőket, a híd ringató folytatódott unabated, sőt felerősödött. Az utolsó emberek a hídon, a fotósok, elmenekültek a helyszínről.,

Howard Clifford fotós november 10:45-kor menekül a Tacoma Narrows hídról… 7-én, pár perccel a központi rész összeomlása előtt.

University of Washington Tacoma Narrows Bridge historical archives

de nem rezonancia hozta le a hidat, hanem az önindukált ringató!, Anélkül, hogy egy képesség, hogy eloszlassa az energia, csak folyton kanyargó oda-vissza, mint a kanyargó folytatódott, továbbra is sebződik, mint kanyargó egy szilárd tárgy oda-vissza fog gyengíti, végül vezető, hogy eltörne. Nem vett semmilyen díszes rezonancia, hogy a híd le, csak a hiánya előrelátás minden hatás, ami a játék, olcsó építési technikák, és nem számítják ki az összes releváns erők.

a betonút nagy része az új Tacoma (Wash.) Leszűkíti a hidat…, száguldott a Puget Sound, November. 07, 1940.

public domain image, from the Seattle Post-Intelligencer, 1940

Ez nem volt teljes kudarc, azonban. Az összeomlását vizsgáló mérnökök gyorsan megértették a jelenséget; 10 éven belül új tudományterületük volt, amelyet sajátnak nevezhetnek: híd aerodinamika-aeroelasztika. A flutter jelensége ma már jól ismert, de emlékezni kell arra, hogy hatékony legyen., A két híd jelenleg átívelő Tacoma szűkíti “korábbi utat rövidre fel ezeket a hibákat, de London Millennium Bridge és Oroszország Volgograd híd egyaránt volt”flutter”kapcsolatos hibák kitett a 21.században.

ne hibáztasd rezonancia a leghíresebb híd-összeomlása minden. Az igazi ok sokkal félelmetesebb, és több száz hidat érinthet szerte a világon, ha elfelejtjük elszámolni és enyhíteni azokat a csapkodó hatásokat, amelyek ezt okozták.

Vélemény, hozzászólás?

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük