Veoma je zanimljivo ono sto se dogodilo s visecim mostom Tokama Nerous (Tacome Narows),
u SAD. Katedre zafiziku cesto prikazuju studentima spektakularan film o neobicnim
oscilacijama ili cek o rusenju ovog mosta.
Most je poceo da osciluje jos u toku izgradnje i to u velikoj meri da su mnogi
graditelji dobili pravu morsku bolest! Kada je ipak bio otvoren za saobracaj, ljuljanje
je postalo tako izrazeno da su ljudi dolazili iz udaljenih mesta da bi doziveli
uzbudjenje pri voznji preko mosta. Bilo je dana kada su oscilacije mosta dostizale
i do 1,5 metara; vozaci su tada u pravom smislu reci gubili jedni druge iz vida.
Ipak rusenje mosta predstavljalo je iznenadjenje. Iznenada, na sam dan rusenja,
ljuljanje mosta je prestalo, i posle kratke pauze most je poceo da izvodi divlje
torzione oscilacije! Pesaci koji su se zadesili na mostu morali su cetvoronoske
da otpuze na drugu stranu. Jedan stariji profesor, pokusavajuci da spase psa
ostavljenog na mostu, uspeo je da se vrati hodajuci duz cvorne linije torzionih
oscilacija (taj njegov podvig kamera je na srecu uspela da zabelezi).
Posle pola sata takvih torzionih oscilacija, glavna ploca se odvojila od konstrukcije
mosta, a u toku sledecih 30 minuta spustila se za 180 metara! Uvrtanje je tada
prestalo da bi za nekoliko minuta opet pocelo sto je ubrzo dovelo do potpunog
rusenja mosta.
Za ovako tragican kraj mosta tesko da bi se mogao okriviti njegov projektant (koji
je ubrzo umro posle neslavnog kraja svoje karijere), jer se u to doba veoma malo
znalo o aerodinamickom ponasanju visecih mostova. Posledica ovog slucaja bile su
dugotrajne i ogromne.
Rusenje Takoma mosta moze se uzimati kao primer rezonantnog prinudnog oscilovanja.
Iako toga dana vetar nije duvao narocito jako, oscilacije mosta povecale su se do
katastrofalnih razmera. Zasto? Kako je vetar prouzrokovao rusenje mosta? Kako je
duvanje vetra stalne jacine moglo da dovede do torzionih oscilacija mosta? Posto
pojava prinudne rezonance zahteva podudarnost frekfencije oscilovanja objekta koji
osciluje i spoljasnje sile, kako je vetar doveo do te podudarnosti?
Na koji nacin se aerodinamicka nestabilnost mosta moze svesti na minimum? Jedna od
konstrukcionih novina koje su bile rezultat ovog slucaja, bilo je ostavljanje slobodnih
medjuprostora u glavnoj ploci, izmedju saobracajnih traka mosta. Zbog cega ovakav nacin
gradnje daje vecu stabilnost konstrukcije?
Odgovor: Velike vertikalno postavljene ploce Takoma mosta su bez sumnje bile uzrok
njegovog oscilovanja. Velika povrsina ovoh ploca razbijala je vazdusne struje, ciji
se tok zatim odvijao oko ploca i preko mosta. To skretanje toka i ubrzanje vazduha
pri kruzenju oko ploca stvaralo je razliku pritisaka. Da su ploce bile idealno simetricne,
smanjenje pritisaka pri vrhu i pri dnu bilo bi jednako. Ali, one to sigurno nisu bile.
S druge strane vetar je duvao pod promenjivim uglom u odnosu na ploce, pa se i
pritisak menjao od trenutka do trenutka. Ova razlika pritisaka sirila se preko mosta
i bivala povecana delovanja turboletnog strujanja koje je stvaralo prisustvo ploca.
Kao rezultat te razlike pritisaka izmedju podnozija i vrha, most je poceo da osciluje.
Slicne oscilacije mogu da se jave i u telefonskim zicama, gde razlika pritisaka
i vrtlozenje srujanja dovode do "zvizdanja"zica.
|
|
