Вольнае падзенне - Частка 2

Дэвід Чандлер

Частка 1 2 3 4 5 6

Калі вы яшчэ не прачыталі частку 1 гэтай серыі, то сапраўды трэба пачынаць з гэтага.

У частцы 1 мы ўбачылі, што свабоднае падзенне будынка Сусветнага гандлёвага цэнтра 7 (WTC 7) 9/11/01 было рэальнасцю назірання, незалежнай ад любой палітыкі, як і чаму пытанні, альбо якія-небудзь тэорыі, канспіратыўныя ці іншае. Гэта быў аб'ектыўна вымерны факт. Цэнтральнае пытанне, пастаўленае ў частцы 1, на якую пакуль не адказалі, было: "Што трэба, каб высокі будынак разваліўся ўніз праз уласную структуру пры абсалютным вольным падзенні?" Давайце падыдзем да гэтага пытання, паглядзеўшы на фізічныя наступствы свабоднага падзення.

Дык што азначае свабоднае падзенне?

Мы можам з упэўненасцю сцвярджаць, што падчас вольнага падзення частка будынка, якая падала, не магла быць тым, што разбурала будынак пад ёй. Яснейшы спосаб зразумець гэта - разгледзець энергію. Калі аб'ект узвышаны, у яго ёсць патэнцыяльная энергія. Пры свабодным падзенні патэнцыяльная энергія цалкам пераўтвараецца ў кінетычную энергію, не пакідаючы энергіі, каб зрабіць што-небудзь яшчэ.

Давайце раскрыць гэтую заяву.

Прыдумайце пастку для мышы. Пры загрузцы пасткі для мышы вы павінны прыкласці сілу да спружыны, перамяшчаючы спружыну ў становішча і замыкаючы яе. Калі мы ўжываем сілу для перамяшчэння аб'екта, мы кажам, што над ім зроблена праца. Яшчэ адзін спосаб сказаць, што гэта мы далі яму энергію. Энергія - гэта тое, што вы перадаеце аб'екту, калі працуеце над ім. Пасля загрузкі пастка мае магчымасць пайсці на такую ​​ж працу над чым-небудзь яшчэ пры вызваленні пасткі, таму мы кажам, што загружаная пастка мае патэнцыйную энергію - у гэтым выпадку спружынная патэнцыяльная энергія. Праца над аб'ектам і перадача энергіі на аб'ект - гэта два спосабы размовы пра адно і тое ж.

Вось як выглядае патэнцыяльная энергія!

Падыманне шара для боўлінга ў гравітацыйным полі падобна на загрузку пасткі для мышы, але ў гэтым выпадку мы працуем супраць гравітацыі замест спружыны. Прыўздымаецца шарык для боўлінга мае патэнцыяльную энергію, роўную працы, праведзенай у яго падняцці: гравітацыйная патэнцыяльная энергія ў гэтым выпадку. Мы называем гэта патэнцыяльнай энергіяй, таму што, як і ў выпадку з пасткай мышы, энергія можа здабывацца і змяняцца ў іншыя формы, калі шарык дазваляе падаць. Вы не хацелі б апускаць яго на нагу, таму што яна скіне сваю патэнцыйную энергію ў нагу і, магчыма, зламае косці. Больш мэтанакіраванае выкарыстанне патэнцыяльнай энергіі паднятага шара для боўлінга - дазволіць яму адкінуцца назад, а затым пампаваць па кругавой дузе, набіраючы хуткасць, калі ён апускаецца ўніз, і выпусціць яго, калі ён рухаецца па гарызанталі на ўзроўні падлогі. Гэта пераўтварае патэнцыйную энергію ў кінэтычную энергію, энергію руху, якую мы разглядаем як мяч, які паскарае паласу руху.

Калі мяч трапляе ў штыфты, ён перадае частку сваёй энергіі на штыфты, у выніку чаго яны збіваюцца вакол. Частка энергіі шара таксама ідзе ў атрыманне гуку, цяпла і дэфармацыі, паколькі ў штыфтах утвараюцца ўвагнутасці. Энергія, якая перадаецца ў гэтыя іншыя формы, выводзіцца з кінэтычнай энергіі шара, прымушаючы яго запавольвацца. На працягу ўсяго гэтага працэсу, ад падняцця мяча да яго размяшчэння на падлозе, да ўдару аб шпількі, агульная энергія захоўваецца. Усё гэта дадае першапачатковую энергію ў пачатку працэсу. Энергія проста пераўтвараецца з адной формы ў іншую, калі яна перадаецца розным аб'ектам у сістэме. Разлік з энергіяй складае бухгалтарскі ўлік.

Высокая будынак мае патэнцыйную энергію, якую ёй аддаюць, бо яна была пабудавана кранамі, якія падымалі цяжкія кампаненты на свае месцы. Як і ў выпадку з загружанай пасткай для мышы, гэтая энергія застаецца схаванай і, здавалася б, пасіўнай, бо будынак трымаецца на месцы гадамі. Аднак якая захоўваецца энергія вызваляецца, калі будынак зносяць. Пры звычайным зносе апора ў будынку здымаецца нізка, што дазваляе верхняй частцы падаць. Па меры падзення будынка яго патэнцыяльная энергія перадаецца ў іншыя формы. Калі ён не ўзаемадзейнічае ні з чым на гэтым шляху, уся патэнцыяльная энергія пераўтворыцца ў кінэтычную энергію будынка, які рухаецца ўніз. Гэта апісанне свабоднага падзення. Калі падальны ўчастак раздушвае альбо іншым чынам ўзаемадзейнічае з асноўнай структурай, энергія падзяляецца на розныя формы: энергію дэфармацыі структуры, кінетычную энергію, якую адкідваюць прадметы, якія перакідваюцца, і цяпло, якое выпрацоўваецца гэтымі працэсамі. Любая энергія, перададзеная гэтым астатнім працэсам, адымаецца ад кінэтычнай энергіі падзення верхняй часткі будынка, у выніку чаго яна запавольваецца пры падзенні. Адзіны спосаб свабоднага падзення - гэта адсутнасць энергіі, якая выкарыстоўваецца для іншых мэтаў. Пры свабодным падзенні патэнцыяльная энергія пераўтвараецца ў кінэтычную энергію падаючай масы і больш нічога.

У выпадку з WTC 7 факт пралангаванага назірання і вымярэння быў усталяваны факт працяглага перыяду вольнага падзення. Глядзіце частку 1 гэтай серыі. Можна зрабіць выснову, што ўся патэнцыяльная энергія пераўтваралася ў кінэтычную энергію, нічога больш не заставалася рабіць. Толькі пасля знака 2,5 секунды, калі будынак перастаў знаходзіцца ў вольным падзенні, падзенне будынка пачынае ўзаемадзейнічаць са структурай і пераносіць сваю энергію ў іншыя формы. Пры натуральным калапсе няма вольнага падзення. Сам будынак, які змяншаецца, разбурае аснову будынка па меры разбурэння. Пры камерцыйным зносе можа паўстаць кароткі перыяд свабоднага падзення або амаль падзення, калі апора першапачаткова будзе знята, але дзеля эканоміі верхняя частка будынка дазволіла ўнесці велізарную патэнцыяльную энергію ў працэс зносу. . Першапачатковае свабоднае падзенне, калі такое было, павінна было быць выклікана знешняй крыніцай энергіі, як правіла, выбуховай. У выпадку з WTC 7 зразумела, што знішчэнне адбылося з-за знешняй крыніцы энергіі, каб вызваліць шлях для васьмі гісторый свабоднага падзення. Вольнападаючы будынак не разбурыў гэтыя восем гісторый. Гэта вызваленне гэтых васьмі гісторый іншымі спосабамі дазволіла адбыцца свабоднае падзенне.

Цяпер мы можам адказаць на наша першапачатковае галоўнае пытанне: "Што трэба, каб высокі будынак разваліўся ўніз праз уласную структуру пры абсалютным вольным падзенні?" Адказ - асноўная структура павінна быць выдаленая, і энергія, неабходная для яе дасягнення, павінна паступаць з знешніх крыніц. Вольнападаючы будынак не спрыяе гэтаму працэсу.

Якой можа быць знешняя крыніца энергіі? Пры простых зносах энергія забяспечваецца шаравой шкодай, якая атакуе структуру па частках. Падобна да шкоднага шара, Вежы-блізняты былі збітыя самалётамі, але, як і шар шкоды, гэтыя ўдары нанеслі толькі лакалізаваны ўрон, які вежы перажылі гадзіну і больш. WTC 7 не быў збіты самалётам. Землятрусы могуць прывесці да разбурэння будынкаў, але землятрусаў у гэты дзень не было. Знос магістраляў, інавацыйны ў Францыі, ажыццяўляецца адначасова згінаннем усіх апорных калон на сярэдніх паверхах пры дапамозе гідраўлікі ці часам кабеляў. Агонь можа прывесці да разбурэння драўляных канструкцый, але агонь, як правіла, з'ядае будынак, выклікаючы шэраг лакальных няўдач, якія могуць скончыцца глабальным калапсам. Агонь, з іншага боку, ніколі не выклікаў поўны развал сталёвага каркаса з высокім уздымам, нават пасля гарэння на працягу многіх гадзін. Адзіны спосаб, за выключэннем разбурэнняў Вернажа, будынкі ніколі не былі збіты адразу з раптоўным наступленнем і з пачатковым перыядам вольнага падзення, выкарыстоўваючы выбуховыя рэчывы, каб раптоўна і адначасова зняць усе апоры калоны. Усе гэтыя механізмы, апроч землятрусу ці пажару, па-відаць, патрабуюць сур'ёзнага вонкавага ўмяшання.

Я скончыў частку 1, адзначыўшы, што не займаўся нейкай тэорыяй змовы, бо не выдаваў ніякай тэорыі, змовай і іншым. Тое самае застаецца і тут. Я проста даў аснову фізікі, дастатковай, каб зразумець сутнасць праблемы.

Пасля вялікага ціску і вялікай затрымкі адміністрацыя Буша замовіла аналіз абвалу веж-блізнят, завершанага ў 2005 годзе, і WTC 7, завершанага ў самым канцы прэзідэнцтва Буша ў лістападзе 2008 года NIST, Нацыянальны інстытут стандартаў і тэхналогій. Шмат хто мяркуе, што NIST - незалежнае навуковае агенцтва, але на самай справе NIST - гэта дзяржаўнае ведамства, якое знаходзіцца ў аддзеле гандлю, які знаходзіцца ў выканаўчай уладзе. Маючы гэта на ўвазе, мы разгледзім аналіз, прадастаўлены NIST ў частцы 3.

Частка 1 2 3 4 5 6