科学は橋が崩壊する理由についての最大の神話を胸像

7、1940年の朝にタコマナローズ橋の崩壊は、現代における壮大な橋の失敗の最も象徴的な例です。, 世界で三番目に大きい吊り橋として、ジョージ-ワシントン橋とゴールデン-ゲート橋のみに次いで、タコマとピュージェット-サウンドのキトサップ半島全体を結び、1年後の1940年に一般公開された。 ちょうど四ヶ月後、右の風の条件の下で、橋はその共振周波数で駆動され、それが制御不能に振動し、ねじれを引き起こしました。 一時間以上にわたって起伏した後、中間セクションが崩壊し、橋が破壊されました。, それは共鳴の力の証であり、それ以来、全国の物理学や工学のクラスで古典的な例として使用されてきました。 残念ながら、物語は完全な神話です。

すべての物理システムまたはオブジェクトは、それに自然に固有の周波数、すなわちその共振周波数を持っています。 振動に、例えば、あなたがそれをで運転できるある特定の頻度がある;子供として振動との時間のあなた自身をポンプでくむことを学ぶ。, 余りにゆっくりまたは余りにすぐにポンプでくみ、決して速度を造り上げないが、ちょうど右の率でポンプでくみ上げれば、あなたの筋肉が取る高く振ることができる。 共振周波数はまたちょうど右のピッチで音だけが粉砕するワイングラスを引き起こすことができるいかにであるかであるそれを扱うことができないシステムのたくさんの振動エネルギーを造り上げれば悲惨である場合もある。

橋に何が起こったのかを見ると、その共鳴が犯人になるのは理にかなっています。 そして、それは科学の最も簡単な落とし穴です：あなたは、シンプルな説得力のある説明を思い付くとき、そして明らかに表示されます。 この場合、それは完全に間違っているので。 ブリッジの共振周波数が何であるかを計算することができ、その周波数で駆動するものは何もありませんでした。 あなたが持っていたのは持続的な、強い風だけでした。 実際、橋自体は、その共振周波数ではまったくうねっていませんでした！,

しかし、実際に起こっていたことの物語は魅力的であり、それ以来、私たちが建てたすべての橋のために、私たちが必ずしも注意していない教訓を

オブジェクトが二つの点の間に吊り下げられているときはいつでも、動いたり、振動したり、振動したりすることができます。, ギターの弦が外部の刺激に反応して振動するように、それは外部の刺激に対する独自の応答を持っています。 それは橋がほとんどの時間をしたことです：車がその上を通過するとき、風が吹いたときなど、単に上下に振動しました。 しかずの吊り橋のような、やや厳重によるコスト削減を実施できます。 橋のような構造物は、この種のエネルギーを放出するのに特に優れているので、それ自体では崩壊の危険はありませんでした。,

しかし、7日に風が橋を通過するにつれて、これまでに経験したよりも強く、より持続的な風が橋を通過するにつれて渦が形成されました。 少量では、これは多くの問題を引き起こすことはありませんが、下のビデオの構造に対するこれらの渦の影響を見てみましょう。

時間が経つにつれて、それらは”フラッター”として知られている空力現象を引き起こし、風の方向の四肢が余分な揺れ動きを得る。, これにより、外側の部分は風向に垂直に移動しますが、橋の全体的な上下の動きから位相がずれます。 このフラッター現象は航空機にとって悲惨であることが知られていましたが、以前は橋で見られたことはありませんでした。 少なくとも、この程度ではありません。

フラッター効果が始まったとき、橋を支えるスチール製サスペンションケーブルの一つがスナップし、このフラッター運動の最後の大きな障害を取り除きました。 橋の両側が互いに調和して前後に揺れる追加のうねりが本格的に始まったときでした。 持続的な、強い風、継続的な渦、そしてそれらの力を放散する能力がないと、橋の揺れは衰えずに続き、さらに激化しました。 橋の上の最後の人間、カメラマンは、現場から逃げました。,

しかし、橋を倒したのは共鳴ではなく、むしろ自己誘発のロッキングではありませんでした！, そのエネルギーを散逸する能力がなければ、それは前後にねじれ続け、ねじれが続くにつれて、固体の物体を前後にねじると弱くなり、最終的にそれが壊れるようにダメージを受け続けました。 それは橋をダウンさせるために任意の派手な共鳴を取ることはありませんでした,遊んでいるだろうすべての効果の先見の欠如,安価な建設技術,そして、すべての関連する力を計算するために失敗しました.

しかし、これは完全な失敗ではありませんでした。 その崩壊を調査したエンジニアはすぐに現象を理解し始めました;10年以内に、彼らは彼ら自身を呼ぶ科学の新しいサブフィールドを持っていました: フラッターの現象は今よく理解されていますが、効果的になるためには覚えておく必要があります。, 現在、タコマナローズにまたがる二つの橋は、”以前のパスは、これらの欠陥を短縮しているが、ロンドンのミレニアム橋とロシアのボルゴグラード橋は、両方とも21世紀に露出した”フラッター”関連の欠陥を持っていました。

最も有名な橋のための共鳴を非難しないでください-すべての崩壊。 真の原因ははるかに恐ろしく、これを引き起こしたひらひらの影響を説明し、軽減することを忘れると、世界中の何百もの橋に影響を与える可能性が