Construind poduri, inginerii au luat în considerare doar presiunea din greutatea oamenilor care trec peste ele și mărfurile transportate. Dar catastrofe neașteptate s-au dovedit, că la construirea podurilor este necesar să fie considerat încă cu orice alte influențe asupra grinzilor lor.
Într-o zi, un detașament de soldați trecea de-a lungul podului suspendat de lângă Angers (Franța), care a respins în mod clar mișcarea, lovind atât piciorul drept, cât și cel stâng pe punte, în același timp. Sub loviturile picioarelor, podul sa învârtit ușor, dar brusc lanțurile de sprijin s-au desprins și podul sa prăbușit cu oamenii în râu. Mai mult de două sute de persoane au murit.
Opinia publică a fost înfuriată. Constructorii podului au fost acuzați de calcule neglijente, de economii inacceptabile în metal. Inginerii au fost perplexați: ceea ce a cauzat ruperea lanțurilor podului, care au servit timp de câteva decenii?
Ca întotdeauna, litigiile au început. Practicanii vechi, fără ezitare, de mult timp, au susținut că lanțurile au ruginit și nu au putut suporta greutatea soldaților.
Cu toate acestea, inspectarea lanțurilor rupte nu a confirmat această explicație. Metalul nu a fost profund deteriorat de rugina. Secțiunea transversală a legăturilor a oferit marja de siguranță necesară.
Deci nu a fost posibil să găsim motivul prăbușirii podului.
Au trecut câteva decenii și o catastrofă similară a fost repetată la Sankt Petersburg.
Unitatea de cavalerie a traversat podul egiptean de-a lungul râului Fontanka. Caii, un pas ritmic instruit, loviti simultan cu copitele. Podul "a cedat ușor până la bătăile loviturilor". Deodată lanțurile care au sprijinit podul s-au desprins și sa prăbușit cu călăreții în râu.
Încă o dată, au izbucnit argumente uitate. Trebuia să rezolvăm cauza misterioasă a unor asemenea dezastre, astfel încât să nu se repete. La urma urmei, podurile au fost calculate corect. Lanțurile urmau să suporte de câteva ori greutatea mai mare decât greutatea oamenilor și a cailor care traversau podurile.
Ce forțe au rupt legăturile lanțurilor?
Unii ingineri au ghicit că prăbușirea podurilor este asociată cu ritmul impactului asupra podelei.
Dar de ce s-au întâmplat catastrofe cu podurile agățate? De ce unitățile militare de infanterie și de cavalerie trec în siguranță pe podurile obișnuite, transversale?
Răspunsul la aceste întrebări ar putea fi dat numai studiind acțiunea unor jiggați cu un design diferit al podului.
Fasciculul punții suspendate poate fi comparat cu placa, așezată pe suporturi cu capetele. Când un băiat sărind pe el, tabla se îndoaie în sus și în jos. Dacă intrăți în ritmul acestor fluctuații, atunci leagănurile sale vor deveni din ce în ce mai mult până când bordul se va rupe în cele din urmă.
Grinzile de la podul suspensiei pot fluctua, deși acest lucru este mai puțin vizibil prin ochi. Podul de lângă Anger a fluctuat cu o perioadă de aproximativ 1,5 secunde. Când soldații se plimbau de-a lungul ei, ritmul urcușelor lor a intrat accidental în ritmul propriilor oscilații ale grinzilor sale. Loviturile neclintite au devenit tot mai mari. În cele din urmă, lanțurile nu au putut să reziste și să explodeze.
Coincidența perioadei de oscilații a corpului cu intervalul dintre jolte care le-a excitat a fost numită rezonanță.
O experiență foarte interesantă, ilustrând fenomenul de rezonanță, a fost făcută în timp util de către Galileo. Suspendând un pendul greu, el a început să-l respire, încercând să mențină decalajele dintre expirațiile aerului în timp și oscilațiile pendulului. Fiecare expirație a produs o împingere complet neobservată. Cu toate acestea, acumularea treptată, acțiunea acestor tremurări a învins pendulul greu.
Cu fenomenul de rezonanță se găsesc deseori în tehnologie. Ar putea, de exemplu, să apară atunci când se deplasează un tren pe o punte cu fascicul. Atunci când roțile unei locomotive sau vagoane întâlnesc îmbinările șinelor, acestea produc un șoc, transmis la grinzi. În fascicule, începe oscilațiile unei anumite frecvențe. Dacă tremurul a lovit bataia grinzilor, atunci ar apărea o rezonanță periculoasă.
Pentru a evita acest fenomen, inginerii proiectează poduri astfel încât perioada propriilor oscilații să fie foarte scurtă. În acest caz, intervalul de timp în care Roata rulează de la o articulație la alta, este mai mare decât perioada de oscilații a fasciculelor și rezonanța? nu se întâmplă.
Ca urmare a rezonanței, o navă puternic încărcată poate, de asemenea, să se învârtă în timpul excitării chiar slabe.
Balanța navei depinde de poziția relativă a centrului de greutate și a așa-numitului centru de presiune. Apa apasă de pe toate laturile, partea corpului este scufundată în ea. Toate forțele de presiune pot fi înlocuite de un singur rezultat. Acesta este atașat la centrul de greutate al apei deplasate și este îndreptat direct în sus. Punctul de aplicare este centrul presiunii. De obicei se află deasupra centrului de greutate.
În timp ce corpul navei este menținut plat, gravitatea și presiunea sunt direct opuse și contrabalansează reciproc. Dar dacă nava din anumite motive se îndoaie, că centrul de presiune se va mișca în lateral. Acum este alimentat de două forțe - gravitatea și presiunea. Ei caută să îndrepte poziția navei. Ca rezultat, vasul se va îndrepta și se va balansa în cealaltă direcție prin inerție.
Deci va începe să oscileze ca un pendul. Acestea sunt oscilațiile proprii ale navei, care apar sub influența undelor de șoc prin aer. Dacă aceste lovituri cad în timp cu așezarea navei, toate balanțele navei vor crește. Balansarea navei poate deveni periculoasă și poate servi drept cauză a morții sale.
O astfel de catastrofă a avut loc cu vasul de luptă englez "Kepten", lansat în 1870.
Această navă era îmbrăcată în armă de oțel groasă. În turnurile joase grele ale navei de luptă, au fost instalate pistoale serpice. Echipajul era format din 550 de marinari și ofițeri. Sa presupus că "Kepten" ar fi una dintre cele mai formidabile nave de luptă ale flotei engleze.
Armorul gros de oțel, care a fost acoperit deasupra părții de apă a corpului, turnurile grele și armele puternice de artilerie au ridicat prea mult centrul de greutate. În prima furtună nava de luptă sa înclinat puternic, se așezase pe partea ei, se răsucea în sus cu chila și se duse spre fund. Doar câțiva dintre echipa lui au reușit să scape.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: