Новости

Цифра дня: сколько нужно пешеходов, чтобы раскачать мост

Физики из России и США разработали модель для определения критического числа пешеходов на мосту, при котором конструкция может резко раскачаться или даже частично обрушиться.

Когда частота колебаний моста совпадает с частотой внешней периодической силы (это шаги пешеходов), система приходит в резонанс, и амплитуда колебаний увеличивается. Если пешеходов много, и они стройно маршируют по мосту, может произойти синхронизация фазы — и мост раскачает.

Ученые применили модель для описания колебаний моста Миллениум в Лондоне, который в народе прозвали «шатким». 165 шагающих в ногу человек оказалось достаточно, чтобы раскачать мост.

 

Слева изображен раскачивающийся мост с пешеходами, справа — человек, который реагирует на неустойчивость моста и вызывает поперечные колебаниями боковыми движениями левой-правой.

Открытие моста Миллениум состоялось в 2000 году. Толпа лондонцев ринулась на мост с обеих сторон. Через несколько минут многотонная конструкция начала раскачиваться из стороны в сторону. Пешеходы цеплялись за перила, чтобы устоять, однако мост раскачивался всё сильнее: амплитуда достигла 20 см. Удерживая равновесие, люди инстинктивно скорректировали темп ходьбы и синхронизировались с мостом, что лишь усилило вибрацию. Через два дня после открытия городские власти были вынуждены закрыть мост.

Чтобы такого синхронизма не возникло, нужны предельно точные модели для проектирования подвесных и пешеходных мостов. Физики надеются, что их разработка будет применяться инженерами.