كيف يمكن للرياح الخفيفة أن تتسبب في اهتزاز الجسر بأكمله؟ تتأثر المنشآت والصناعات البشرية بالعديد من العوامل الطبيعية. وظهر ذلك بالتزامن مع تفاقم المشاكل التي تواجه الخبراء، وبناء على ذلك بدأت عملية البحث والتقصي حول الارتداد بين الجسور والرياح في المجال الفيزيائي، وباعتباره يعتبر محط اهتمام، وسنناقش هذا بالتفصيل في هذا المجال.
ظاهرة طبيعية
الظواهر الطبيعية مصطلح شامل يطلق على التغيرات التي تحدث فوق الأرض وتحتها وتترك أثراً ملموساً. أقلها، ويرجع الفضل في ظهور هذه الظواهر إلى الخالق عز وجل الذي أودعها في الكون لتلبية احتياجات الأرض واستكمال الحياة فوقها، ومن أبرز هذه الظواهر الحرارة والرياح والمد والجزر ودوران الكرة الأرضية حول الشمس وتعاقب النهار والليل وغيرها الكثير، وقد حان الوقت لندخل في لب الموضوع كيف يمكن للرياح الخفيفة أن تسبب الجسور، الكبيرة والصغيرة على حد سواء. ، للتأثير.
كيف يمكن لريح خفيفة أن تتسبب في تأرجح الجسر؟
في الآونة الأخيرة؛ ورصد العالم عدداً من حوادث اهتزاز الجسور التي تفاقمت إلى حد الانهيار. ونتيجة لذلك، يتعرض الجسر لمرونة عالية، وبالتالي يتعرض القسم للنحافة. وعليه فإن حالة الرنين تساهم في إطلاق اهتزازات عالية جداً، على الرغم من وجود أدنى مستوى من مستويات الاهتزاز. يعد جسر تاكوما أحد أبرز الأمثلة على ظاهرة الرنين..
شرح ظاهرة رنين الجسور
بعد التعرف على إجابة سؤال كيف يمكن للرياح الخفيفة أن تتسبب في اهتزاز الجسر بشكل عام، لا بد من توضيح النقاط الأساسية حول ظاهرة رنين الجسور، كما يلي::
- صلاحيات كارمنتنشأ قوى كارمن نتيجة تشكل دوامات هوائية في الجزء السفلي من الجسر، مما يؤدي إلى تعزيز الاهتزازات الأصلية مما يؤدي إلى اهتزازه العام وأحياناً انهياره.
- قوى الرفع والسحبويتعرض القسم الأوسط من الجسر لهذه القوى؛ مما يساهم في دورانه في اتجاهين متعاكسين تماماً؛ وبذلك يتكون تخميد سلبي يؤدي إلى تدمير قوى الالتواء في ذلك الجزء وبالتالي اهتزازه.
- ملكياتمثل المرونة المبالغ فيها، وخفة الوزن، والتصميم الرفيع.
- يهتز النظام الفيزيائي بقوة شديدة، وبالتالي يصدر ترددات رنانة متفاوتة الشدة.
- يتم الاحتفاظ بطاقة الاهتزاز من خلال النظام الفيزيائي للجسور.
- وظاهرة الرنين عبارة عن نظام ترددي تعمل اهتزازاته الحرة على اهتزاز الجسم المتأثر به.
- الشروط وتوافق التردد وإمدادات الطاقة الاهتزازية مطلوبة.
- احتمالية التطابق بين الخاصية الاهتزازية للجسم والمصدر المهتز ذو الطاقة العالية جداً.
- ولا تقتصر ظاهرة الرنين على الجسور فقط؛ بل يمكن أن يترك أثراً عميقاً على المباني والمرافق أيضاً.
جسر تاكوما ضحية للرياح الخفيفة
هناك العديد من الأمثلة على الجسور وتطبيقاتها على ظاهرة الرنين، وفيما يلي أبرزها:
- جسر تاكوما، وهو جسر انهار عام 1940م نتيجة زيادة الاهتزازات، مما أدى إلى انهيار جسر لا يقل وزنه عن 10 آلاف طن.
- الوصف: يحتل المرتبة الثالثة بين أكبر الجسور المعلقة في العالم قبل انهياره.
- بداية الخريف أدت الرياح إلى اهتزاز الجسر وتأرجحه، بعد 4 أشهر فقط من افتتاحه.
- والانهيار هو مثال مادي يدرس في المدارس لشرح ظاهرة رنين الجسور منذ تلك الحادثة.
بعد قراءة هذا المقال المتواضع عزيزي القارئ لا بد أنك أصبحت أكثر دراية بتفسير ظاهرة رنين الجسور وسبب سقوطها بسبب الرياح الخفيفة للغاية، كما تطرقنا إلى جسر تاكوما المثال الأكثر شيوعاً في هذا سياق.