Crédito:CC0 Public Domain
Dos investigadores de la Universidad Estatal de Ohio han construido un modelo para explorar más a fondo el balanceo experimentado por el Puente del Milenio en Londres. En su artículo publicado en la revista Letras de biología , Varun Joshi y Manoj Srinivasan describen su modelo y lo que mostraba.
En 2000, Los ingenieros que diseñaron el Millennium Bridge de Londres se sorprendieron al descubrir que las multitudes de personas que lo cruzaron durante una ceremonia de dedicación hicieron que temblara y se balanceara; dos días después, el puente se cerró por razones de seguridad. En estudios posteriores, Los investigadores encontraron que el puente se balanceaba debido al comportamiento al caminar de los peatones. Cuando el puente se movió levemente, reaccionaron como si estuvieran en un bote de remos tratando de evitar que se volcara. Todas esas personas que reaccionaron provocaron un bucle de retroalimentación que hizo que el puente fuera inestable. En este nuevo esfuerzo, los investigadores han mejorado los modelos anteriores construidos para imitar el comportamiento del puente y han aprendido más sobre el temblor y el balanceo.
Los investigadores construyeron su modelo por primera vez en 2015 con características que tenían en cuenta aspectos como el impacto de las personas que se mueven al unísono, cambios de peso, o incluso acciones aleatorias, como personas que se dan la vuelta. Pero ese modelo no pudo tener en cuenta el costo de energía de una persona que trabaja para estabilizar su marcha. En su nuevo modelo, han agregado la capacidad de tener en cuenta el impacto de los ajustes que hacen las personas cuando caminan sobre una superficie inestable.
Los investigadores descubrieron que el bamboleo del puente no requería sincronía de multitudes, que estudios previos habían sugerido que era necesario para comenzar a tambalearse. También descubrieron que las multitudes que se sincronizaban y el puente se tambaleaba no necesariamente tenían que suceder al mismo tiempo. El modelo también mostró que cuando el puente comenzó a tambalearse, la gente que caminaba por ella ensanchó sus pasos, que requirió más energía, pero ofreció más estabilidad.
Caminando sobre un puente inestable. (a) Oscilación de la plataforma con P ¼ 2, 4, 6 y 80 grupos de peatones que representan un número equivalente N ¼ 80, 240 o 400 peatones. El estado estacionario es independiente de P, salvo las compensaciones de tiempo debidas a una fase inicial aleatoria. Vemos oscilaciones decrecientes para N bajo, oscilaciones con periodicidad de varios pasos para N intermedio y oscilaciones periódicas de dos pasos para N grande (b) Amplitud de oscilación de estado estable de la plataforma (posición de raíz cuadrada media del movimiento de estado estable) en función de N, mostrando tres regímenes cualitativamente diferentes. (c) Movimiento de puente cuando los bípedos (P =8) son idénticos y no idénticos. (d) Variación del parámetro de orden que muestra que los bípedos idénticos se sincronizan pero los bípedos no idénticos no. Ver material complementario electrónico, videos de animaciones para caminar. (e) El costo de energía de caminar aumenta cuando los peatones sacuden el puente, comparando el caso de 400 peatones (temblor) con el caso de 80 peatones (sin sacudidas). Caminando sobre una cinta de correr sacudida. La diferencia de fase de estado estacionario en función de (f) amplitud de oscilación de la plataforma y (g) frecuencia de oscilación de la plataforma. Los peatones se incorporan a las oscilaciones de la plataforma para algunas frecuencias y amplitudes. Todas las cantidades adimensionales. Crédito: Letras de biología (2018). DOI:10.1098 / rsbl.2018.0564
Los ingenieros que trabajaron en el problema del bamboleo no tuvieron que esperar a que el último modelo lo solucionara, sin embargo, instalaron amortiguadores que minimizaban drásticamente tanto el bamboleo como el balanceo, haciendo que el puente sea seguro para el tráfico de peatones.
© 2018 Science X Network
