https://frosthead.com

Какво прави мостовете колебания? Вашата неудобна разходка

Преминаването през колеблив мост може да накара дори и най-стоичното сред нас да изпадне в паника. Но не всички мостове се колебаят и учените отдавна се озадачават защо. Сега, съобщава Айлин Уудуърд от New Scientist, те най-накрая може да имат отговор. Ново проучване подробно описва какво е необходимо, за да накарат някои мостове за пешеходци да се разколебаят. Причината: неудобни крачки.

Изследването, публикувано в списанието Science Advances, предполага, че основният източник на криволичещи мостове всъщност е крачката на пешеходците, които се опитват да го проправят. Докато хората вървят по моста, те подсъзнателно настройват своя крак, за да се настанят незабележими движения в моста, причинени от неща като вятър. Тъй като повече хора вървят по моста, те също правят подобни настройки, което ги принуждава да вървят по начин, който съответства на честотата на моста. След като се достигне критична маса, тези стъпки проявяват достатъчно сила, за да започнат колебанието на моста.

Това е порочен цикъл. След като мостът започне забележимо да се движи, хората проявяват още повече сила да се стабилизират, което води до още по-люлеене.

Както казва Игор Белых, професор по приложна математика в държавния университет в Джорджия и автор на изследването, казва на Мери Бет Григс от Popular Science, че е сходно с лодката по вода. - Да предположим, че сте на лодка. Когато лодката е стабилна, ходите с нормалната си походка ”, казва той. "Ако има бурни морета, ще коригирате походката си, за да поддържате баланса си."

Тази идея, наречена фазово заключване, беше предложена като причина за колебанията на мостове по-рано. Но Белих изчисли математически модел, който може да се използва, за да се определи колко хора, коригиращи походката, са необходими, за да се направят структури с различни размери. Както Belykh казва на Joanna Klein от The New York Times, неговата формула позволява на потребителите да включат данни за моста, за да разберат колко голяма тълпа трябва да бъде, преди да зададе размахът.

Това не е просто теоретична идея. През последните години имаше няколко прословути мостови колебания. През 2000 г., при откриването на лондонския мост „Милениум“ през Темза, мостът се залюби тревожно, което доведе до затварянето му три дни по-късно и поправка за много милиона долара. През 2014 г. мостът на Squibb Park в Бруклин се затвори за тригодишен ремонт, след като бе установено, че е прекалено подскачащ за повечето пешеходци.

Обикновено колебанието не е постепенна промяна. След като тълпата удари критичната маса, тя преминава от спокоен къс окачен тротоар до режим на земетресение. За моста на хилядолетието той казва на Григс, че вълшебното число е 165 души. "При 164 пешеходци, потенциално нищо, тогава бумът, мостът започва да се клати, когато имате един или два допълнителни пешеходци", казва той. "Това е много сложна връзка."

Въпреки че формулата може да бъде полезна за подпомагане на инженерите да проектират мостове и да се научат да противодействат на колебанията, Белих казва на Уудуърд, че все още не е готова за първоначално време. „Преди някой от тези модели да попадне в кодекс на гражданското инженерство, трябва да съберете доказателства от всеки от тези инциденти на люлеене на мост - подробни проучвания кога се случват, свойствата на мостовете и броя на хората - и да видите дали тези модели помагат направете добра прогноза “, казва той.

Дотогава просто се дръжте здраво.

Какво прави мостовете колебания? Вашата неудобна разходка