Å gå over en vinglete bro kan gjøre at selv de mest stoiske blant oss blir litt panikkfylte. Men ikke alle broer vingler, og forskere har lenge undret seg over hvorfor. Nå, rapporterer Aylin Woodward hos New Scientist, kan de endelig ha et svar. En ny studie beskriver hva som må til for at noen gangbroer skal få svai. Årsaken: tafatte skritt.
Studien, publisert i tidsskriftet Science Advances, antyder at den primære kilden til broende broer faktisk er skrittet til fotgjengere som prøver å komme seg over det. Når folk går langs broen, justerer de underbevisst deres skritt for å imøtekomme umerkelige bevegelser i broen forårsaket av ting som vind. Når flere går langs broen, gjør de også lignende justeringer, som tvinger dem til å gå på en måte som samsvarer med en bros frekvens. Når en kritisk masse er nådd, utøver disse trinnene nok kraft til å starte broen som vingler.
Det er en ondskapsfull syklus. Når broen begynner å bli merkbart beveget, utøver folk enda mer kraft for å stabilisere seg, noe som fører til enda mer svai.
Som Igor Belykh, professor i anvendt matematikk ved Georgia State University og forfatter av studien, forteller Mary Beth Griggs ved Popular Science, tilsvarer det båtliv på vannet. “Anta at du er på en båt. Når båten er stødig går du med ditt normale gangart, ”sier han. "Hvis det er stormfulle hav, vil du justere ganglaget for å holde balansen."
Denne ideen, kalt faselåsing, har blitt foreslått som årsak til bro-vingling tidligere. Men Belykh beregnet en matematisk modell som kan brukes til å bestemme hvor mange gangjusterende mennesker det tar for å få strukturer i forskjellige størrelser til å svaie. Som Belykh forteller Joanna Klein på The New York Times, lar formelen hans brukere plugge inn data om broen for å finne ut hvor stort publikum må være før det setter spennet i a-rocking.
Det er ikke bare en teoretisk idé. De siste årene har det vært flere beryktede bro-wobbler. I 2000, ved åpningen av Londons Millennium Bridge over Themsen, svaet broen bekymringsfullt, noe som førte til at den ble stengt tre dager senere og fikset en løsning på flere millioner dollar. I 2014 stengte Squibb Park Bridge i Brooklyn for en tre-årig reparasjon etter at det ble funnet å være litt for sprett for de fleste fotgjengere.
Surret er vanligvis ikke en gradvis forandring. Når mengden treffer kritisk masse, går den fra en rolig bit av fortauet til jordskjelvmodus. For Millennium Bridge forteller han Griggs at det magiske tallet er 165 personer. "Ved 164 fotgjengere, potensielt ingenting, så bom, begynner broen å vingle når du har en eller to ekstra fotgjengere, " sier han. "Det er et veldig sammensatt forhold."
Selv om formelen kan være nyttig for å hjelpe ingeniører med å designe broer og lære å motvirke vinglingene, forteller Belykh Woodward at den ennå ikke er klar for første gang. “Før noen av disse modellene havner i en sivilingeniørkode, må du samle bevis fra hver av disse broens svingende hendelser - detaljerte studier av når de skjer, broenes egenskaper og antall mennesker - og se om disse modellene hjelper gi en god prediksjon, sier han.
Inntil da er det bare å holde fast.
