https://frosthead.com

Kaj naredi mostove nihanje? Vaša nerodna hoja

Če se sprehodite po razgibanem mostu, lahko tudi najbolj stoičen med nami postane nekoliko paničen. Vendar se vsi mostovi ne sprehajajo in znanstveniki so se dolgo zmedli, zakaj. Zdaj, poroča Aylin Woodward iz New Scientist, bodo morda končno našli odgovor. Nova študija podrobno določa, kaj je potrebno, da se nekateri mostovi za pešce zavihtijo. Vzrok: nerodni koraki.

Študija, objavljena v reviji Science Advances, nakazuje, da je glavni vir vijuganja mostov pravzaprav korak pešcev, ki se trudijo, da bi ga prečkali. Medtem ko ljudje hodijo po mostu, podzavestno prilagajajo svoj korak tako, da sprejmejo neopazne gibe v mostu, ki jih povzročajo stvari, kot je veter. Ko več ljudi hodi po mostu, prav tako izvedejo podobne prilagoditve, kar jih prisili, da hodijo na način, ki ustreza frekvenci mostu. Ko dosežemo kritično maso, ti koraki potegnejo dovolj moči, da začne mostička mostišča.

To je začaran krog. Ko se most začne opazno premikati, ljudje vložijo še večjo silo, da bi se stabilizirali, kar vodi v še bolj zibanje.

Kot je povedal Igor Belykh, profesor uporabne matematike na Georgia State University in avtor študije, Mary Beth Griggs na Popular Science, je podobno čolnarjenju po vodi. „Recimo, da ste na čolnu. Ko je jadrnica enakomerna, hodite s svojim običajnim hodom, «pravi. "Če so nevihtna morja, boste svojo hojo prilagodili, da boste ohranili ravnotežje."

Ta ideja, imenovana fazno zaklepanje, je bila že prej predlagana kot vzrok za nihanje mostu. Toda Belykh je izračunal matematični model, s pomočjo katerega je mogoče določiti, koliko ljudi, ki prilagajajo gibanje, potrebuje, da se konstrukcije različnih velikosti zasučejo. Kot Belykh pripoveduje Joanna Klein iz The New York Timesa, njegova formula omogoča uporabnikom, da vključijo podatke o mostu, da ugotovijo, kako velika množica mora biti, preden nastavi razpon.

Ne gre samo za teoretično idejo. V zadnjih letih je bilo več zloglasnih mostovskih mah. Leta 2000 je most ob odprtju londonskega mostu tisočletja čez Temzo zaskrbljujoče zasijal, zaradi česar so se tri dni pozneje zaprli in večmilijonski popravki. Leta 2014 se je most Park Squibb v Brooklynu zaprl zaradi triletnega popravila, potem ko je bilo ugotovljeno, da je za večino pešcev nekoliko preveč poskočen.

Nihanje ponavadi ni postopna sprememba. Ko množica doseže kritično maso, preide iz umirjenega visečega pločnika na potresni način. Za most tisočletja Griggsu pravi, da je čarobno število 165 ljudi. "Pri 164 pešcih, kar je potencialno nič, potem se začne most, vijugati, ko imate enega ali dva dodatna pešca, " pravi. "To je zelo zapleten odnos."

Čeprav bi formula lahko bila koristna pri pomoči inženirjem pri oblikovanju mostov in pri učenju protidolgotenju, Belykh pravi Woodwardu, da še ni pripravljen na začetni čas. "Preden se kateri koli od teh modelov konča v kodeksu gradbenega inženiringa, morate zbrati dokaze o vsakem od teh incidentov pri zasuku mostu - podrobne študije, kdaj se zgodijo, lastnosti mostov in število ljudi - in preverite, ali ti modeli pomagajo naredite dobro napoved, "pravi.

Do takrat se le držite tesno.

Kaj naredi mostove nihanje? Vaša nerodna hoja