0:00:07.080,0:00:10.446
Οι σεισμοί ήταν πάντα[br]ένα τρομακτικό φαινόμενο

0:00:10.446,0:00:14.051
και έχουν γίνει ακόμη πιο θανατηφόροι[br]καθώς οι πόλεις μας έχουν μεγαλώσει

0:00:14.051,0:00:17.430
και τα κτίρια που καταρρέουν είναι[br]ένας από τους μεγαλύτερους κινδύνους.

0:00:17.720,0:00:20.279
Γιατί καταρρέουν τα κτίρια[br]όταν γίνεται σεισμός

0:00:20.279,0:00:22.076
και πώς μπορούμε να το αποτρέψουμε;

0:00:22.756,0:00:24.994
Αν έχετε δει πολλές ταινίες καταστροφής,

0:00:24.994,0:00:26.101
ίσως έχετε την εντύπωση

0:00:26.101,0:00:29.573
ότι η κατάρρευση των κτιρίων[br]οφείλεται στο ότι έδαφος από κάτω τους

0:00:29.573,0:00:32.567
δονείται βίαια ή ακόμη[br]και χωρίζεται στα δύο.

0:00:32.977,0:00:34.888
Αλλά δεν γίνεται ακριβώς έτσι.

0:00:35.208,0:00:39.150
Κατ' αρχάς, τα περισσότερα κτίρια[br]δεν βρίσκονται πάνω από κάποιο ρήγμα

0:00:39.150,0:00:41.124
και οι μετακινούμενες τεκτονικές πλάκες

0:00:41.124,0:00:43.856
βρίσκονται πολύ βαθύτερα[br]από τα θεμέλια των κτιρίων.

0:00:43.866,0:00:45.566
Τι πραγματικά συμβαίνει, λοιπόν;

0:00:46.316,0:00:50.077
Στην πραγματικότητα, [br]η επίδραση των σεισμών στα κτίρια

0:00:50.077,0:00:51.705
είναι λίγο πιο περίπλοκη.

0:00:51.995,0:00:55.602
Για να την κατανοήσουν οι αρχιτέκτονες[br]και μηχανικοί χρησιμοποιούν μοντέλα

0:00:55.602,0:00:59.778
όπως μία δισδιάστατη συστοιχία γραμμών[br]που αναπαριστούν κολώνες και δοκούς

0:00:59.778,0:01:04.842
ή αυτές τις γραμμές σαν γλυφιτζούρια,[br]που αναπαριστούν τη μάζα του κτιρίου.

0:01:05.312,0:01:09.280
Ακόμα και με τόση απλούστευση,[br]τα μοντέλα μπορεί να είναι πολύ χρήσιμα,

0:01:09.280,0:01:12.009
καθώς η πρόβλεψη της απόκρισης[br]ενός κτιρίου σε έναν σεισμό

0:01:12.009,0:01:14.193
είναι κυρίως αντικείμενο της Φυσικής.

0:01:14.553,0:01:17.268
Οι περισσότερες καταρρεύσεις[br]κατά τη διάρκεια των σεισμών,

0:01:17.268,0:01:20.022
στην ουσία δεν προκαλούνται[br]από τον ίδιο τον σεισμό.

0:01:20.332,0:01:23.259
Αντίθετα, όταν το έδαφος[br]σείεται κάτω από ένα κτίριο,

0:01:23.259,0:01:26.284
μετατοπίζει τα θεμέλια[br]και τα κατώτερα τμήματα

0:01:26.284,0:01:28.975
στέλνοντας ωστικά κύματα[br]στην υπόλοιπη δομή

0:01:28.975,0:01:31.644
κάνοντάς τη να δονείται παλινδρομικά.

0:01:32.434,0:01:35.986
Η δύναμη αυτής της ταλάντωσης[br]εξαρτάται από δύο κύριους παράγοντες:

0:01:36.136,0:01:39.196
τη μάζα του κτιρίου,[br]που είναι συγκεντρωμένη χαμηλά,

0:01:39.196,0:01:40.568
και την ακαμψία της,

0:01:40.568,0:01:44.335
που είναι η απαιτούμενη δύναμη για να[br]προκληθεί μια συγκεκριμένη μετατόπιση.

0:01:44.595,0:01:48.155
Μαζί με τα υλικά του κτιρίου[br]και το σχήμα των κολονών του,

0:01:48.155,0:01:50.927
η ακαμψία εξαρτάται κυρίως από το ύψος.

0:01:51.207,0:01:54.675
Τα χαμηλότερα κτίρια είναι γενικά[br]πιο άκαμπτα και μετατοπίζονται λιγότερο,

0:01:54.675,0:01:57.057
ενώ τα ψηλότερα κτίρια είναι πιο εύκαμπτα.

0:01:57.347,0:02:00.557
Ίσως σκέφτεστε ότι η λύση είναι[br]να χτίζονται χαμηλότερα κτίρια,

0:02:00.557,0:02:02.843
ώστε να μετατοπίζονται[br]κατά το λιγότερο δυνατό.

0:02:02.843,0:02:05.571
Αλλά ο σεισμός του 1985[br]στην Πόλη του Μεξικού

0:02:05.571,0:02:08.430
είναι ένα καλό παράδειγμα[br]του γιατί αυτό δεν ισχύει.

0:02:08.682,0:02:13.782
Κατά τη διάρκεια του σεισμού κατέρρευσαν[br]πολλά κτίρια με 6 ως 15 ορόφους.

0:02:14.022,0:02:17.999
Το περίεργο είναι ότι ενώ χαμηλότερα[br]κτίρια παραδίπλα δεν κατέρρευσαν,

0:02:17.999,0:02:22.405
κτίρια ψηλότερα από 15 ορόφους[br]επίσης έπαθαν μικρότερες ζημιές

0:02:22.405,0:02:24.555
και τα κτίρια μεσαίου[br]ύψους που κατέρρευσαν

0:02:24.555,0:02:28.490
κουνιόντουσαν πολύ πιο βίαια[br]από τον ίδιο τον σεισμό.

0:02:28.730,0:02:30.180
Πώς είναι δυνατό αυτό;

0:02:30.460,0:02:34.152
Η απάντηση σχετίζεται με κάτι[br]που ονομάζεται φυσική συχνότητα.

0:02:34.322,0:02:35.988
Σε ένα ταλαντούμενο σύστημα,

0:02:35.988,0:02:41.191
η συχνότητα είναι πόσες παλινδρομικές[br]κινήσεις γίνονται σε ένα δευτερόλεπτο.

0:02:41.581,0:02:43.641
Είναι το αντίστροφο της περιόδου,

0:02:43.641,0:02:47.280
που είναι πόσα δευτερόλεπτα χρειάζονται[br]για να γίνει μία παλινδρομική κίνηση.

0:02:47.450,0:02:51.693
Η φυσική συχνότητα ενός κτιρίου, που[br]εξαρτάται από τη μάζα και την ακαμψία του,

0:02:51.763,0:02:55.470
είναι η συχνότητα στην οποία[br]τείνει να δονείται περισσότερο.

0:02:55.870,0:03:00.277
Αύξηση της μάζας του κτιρίου μειώνει[br]τον ρυθμό με τον οποίο δονείται φυσικά,

0:03:00.277,0:03:03.225
ενώ αύξηση της ακαμψίας του,[br]το κάνει να δονείται γρηγορότερα.

0:03:03.835,0:03:06.192
Έτσι, στην εξίσωση που τις συνδέει,

0:03:06.192,0:03:09.911
η ακαμψία και η φυσική συχνότητα[br]είναι ανάλογες η μία της άλλης,

0:03:09.911,0:03:13.654
ενώ η μάζα και η φυσική συχνότητα[br]είναι αντιστρόφως ανάλογες.

0:03:14.184,0:03:17.558
Το φαινόμενο που συνέβη στην Πόλη[br]του Μεξικού ονομάζεται συντονισμός,

0:03:17.558,0:03:20.448
κατά τον οποίο η συχνότητα[br]των σεισμικών κυμάτων του σεισμού

0:03:20.448,0:03:24.235
τυχαίνει να ταυτίζονται με τη φυσική[br]συχνότητα των κτιρίων μεσαίου ύψους.

0:03:24.735,0:03:27.586
Όπως μία ώθηση της κούνιας[br]κατά την κατάλληλη χρονική στιγμή,

0:03:27.586,0:03:31.211
κάθε επιπρόσθετο σεισμικό κύμα[br]ενίσχυε τη δόνηση του κτιρίου

0:03:31.211,0:03:33.052
προς την κατεύθυνση που είχε,

0:03:33.052,0:03:36.616
κάνοντάς το να δονείται ακόμα[br]πιο πέρα και ούτω καθεξής,

0:03:36.616,0:03:40.293
μέχρι που η μετατόπισή της[br]έγινε πολύ μεγαλύτερη από την αρχική.

0:03:41.143,0:03:44.685
Σήμερα οι μηχανικοί συνεργάζονται[br]με γεωλόγους και σεισμολόγους

0:03:44.685,0:03:48.612
για να προβλέψουν τη συχνότητα[br]των σεισμικών κινήσεων σε νέες οικοδομές

0:03:48.612,0:03:51.656
ώστε να αποτρέψουν τις καταρρεύσεις[br]που οφείλονται σε συντονισμό,

0:03:51.656,0:03:55.133
λαμβάνοντας υπόψη παράγοντες[br]όπως το είδος του εδάφους και τα ρήγματα,

0:03:55.133,0:03:57.347
καθώς και δεδομένα[br]από προηγούμενους σεισμούς.

0:03:57.827,0:03:59.597
Κινήσεις με χαμηλότερες συχνότητες

0:03:59.597,0:04:02.865
προκαλούν μεγαλύτερη ζημιά[br]σε ψηλότερα και πιο εύκαμπτα κτίρια,

0:04:02.865,0:04:05.789
ενώ υψίσυχνες κινήσεις[br]απειλούν περισσότερο

0:04:05.789,0:04:08.503
κατασκευές με χαμηλότερο[br]ύψος και μεγαλύτερη ακαμψία.

0:04:08.553,0:04:11.596
Οι μηχανικοί έχουν επίσης βρει[br]τρόπους να απορροφούν τις δονήσεις

0:04:11.596,0:04:14.947
και να περιορίζουν την παραμόρφωση[br]χρησιμοποιώντας καινοτόμα συστήματα.

0:04:14.947,0:04:17.663
Η απομόνωση της βάσης[br]χρησιμοποιεί εύκαμπτα στρώματα

0:04:17.673,0:04:21.340
για να απομονώσει τη μετατόπιση[br]των θεμελίων από το υπόλοιπο κτίριο,

0:04:21.346,0:04:25.225
ενώ ρυθμισμένα συστήματα απόσβεσης[br]εξουδετερώνουν τον συντονισμό

0:04:25.225,0:04:29.636
ταλαντευόμενα εκτός φάσης με τη φυσική[br]συχνότητα, ώστε να μειώσουν τις δονήσεις.

0:04:30.183,0:04:33.835
Τελικά, δεν είναι τα στιβαρότερα[br]κτίρια που θα παραμείνουν όρθια,

0:04:33.835,0:04:35.617
αλλά τα εξυπνότερα.