75 år sedan: Famous clip of ’Galloping Gertie’ not accurate, studien säger
sjuttiofem år sedan lördag, Tacoma smalnar bron svajade och vridna tills en sektion störtade ca 190 fot innan stänk i Puget Sound.
kollapsen av ”galopperande Gertie”, eftersom bron var smeknamnet, visade sig vara en varnande berättelse i gymnasiet fysik klasser., Dramatisk film sköt den dagen visade bron twist nästan 45 grader innan sönder, som punkterade lärarnas lektioner om varför fysik och principen om resonans var viktiga.
en ny studie av forskare vid Texas State University hävdar dock ett känt klipp av åtgärden, skott från brodäcket, påskyndar bilderna och gör det mer dramatiskt. Studien belyser också annan forskning som visar lärare som skyllde resonance hade allt fel.,
”vi såg den videon för bokstavligen årtionden och visade den till dussintals fysikklasser”, säger astrofysiker Don Olson, en av studiens författare. ”Videon har vilselett oss i flera år.”
Här är vad som hände, enligt Olson, som använder fysik för att lösa mysterier i konst och historia: två fotografer filmade bron på Nov. 7, 1940. En filmade på 16 bilder per sekund från däck som bron vridna i vinden. Den andra filmade på 24 bilder per sekund från en närliggande cliffside som span störtade in i ljudet.,
När filmen omvandlades till vad som senare skulle användas i fysik klassrum över hela landet, båda filmklipp konverterades som om de sprang på 24 bilder per sekund.
videon av bron kraschar i vattnet är korrekt; den av bron som strider i vinden, när den konverteras, visas cirka 50 procent snabbare än verkligheten, sade Olson. Det vred faktiskt mer försiktigt än videon visar.
fysiklärare har också vilselett oss, enligt Olsons papper, vilket pekar på flera separata studier om orsaken till broens kollaps.,
”nittionio procent plus av fysikerna som läser vår artikel kommer att ha undervisat Tacoma smalnar bron som resonans”, sa Olson.
här är den grundläggande lektionen om fenomenet resonans: varje objekt har en naturlig vibrationsfrekvens. När vågor vibrerar runt det objektet med samma frekvens, blir dess vibrationer förstärkta. Ett klassiskt exempel: när en operasångare träffar en hög anteckning kan ljudvågorna vibrera vid rätt frekvens och splittra ett glas.,
medan fysik läroböcker och lärare har klandrat resonans för broens kollaps, de hade fel, säger de senaste studierna.
”bron förstördes av ett annat fenomen”, säger Bernard Feldman, professor i fysik vid University of Missouri-St.Louis. Han skrev en av de papper som Olson citerade.
tidigare på den ödesdigra dagen orsakade resonansen bron att flytta upp och ner, men det var faktiskt instabilitet i luften som orsakade kollapsen, förklarade Feldman., Vindar över 40 mph orsakade lufttrycksförändringar och skapade virvlar som virvlade runt bron, vridning, lyftning och släppa den, vilket fick den att bryta ihop.
moderna broar får vindtunnelprov och är utformade bredare för att hantera mer luftinstabilitet, säger University of British Columbia fysikprofessor William Unruh, som modellerade kollapsen med datoriserade vätskesimuleringar.
han sa att den vilseledande videon gjorde ett sådant intryck på människor i det förflutna att resonansteorin sticker.,
”de (lärare) visade dig filmen, och du sa, ’Ooh, det är imponerande … jag tror det,’ ” Unruh sa. ”Tyvärr, fysik lärobok författare gjorde samma sak.”
