0:00:07.080,0:00:10.406
I terremoti sono da sempre[br]un fenomeno terrificante

0:00:10.406,0:00:14.011
e sono diventati sempre più letali[br]col crescere delle nostre città,

0:00:14.011,0:00:17.650
con il crollo degli edifici[br]che diventa uno dei maggiori rischi.

0:00:17.650,0:00:20.239
Perché gli edifici crollano [br]durante un terremoto

0:00:20.239,0:00:21.949
e come lo si può prevenire?

0:00:22.219,0:00:24.389
Guardando tanti film [br]sui disastri naturali

0:00:24.389,0:00:27.098
potreste esservi fatti l'idea[br]che il crollo di un edificio

0:00:27.098,0:00:29.947
sia causato direttamente [br]dal terreno sottostante

0:00:29.947,0:00:32.977
che trema violentemente [br]o che addirittura si apre e si separa.

0:00:32.977,0:00:35.298
Ma non è così che funziona.

0:00:35.298,0:00:39.374
Anzitutto, gran parte degli edifici [br]non si trova esattamente sulla faglia

0:00:39.374,0:00:43.976
e il movimento delle placche tettoniche [br]è molto più profondo delle fondamenta.

0:00:43.976,0:00:46.316
Allora cosa succede realmente?

0:00:46.316,0:00:50.077
In effetti, la dinamica dei terremoti [br]e i loro effetti sugli edifici

0:00:50.077,0:00:52.065
sono un po' più complicati.

0:00:52.065,0:00:55.282
Per averne un idea, [br]architetti e ingegneri usano dei modelli,

0:00:55.282,0:00:59.778
come una griglia bidimensionale di linee [br]che rappresentano travi e pilastri,

0:00:59.778,0:01:02.432
oppure una serie di bastoncini [br]con delle sfere

0:01:02.432,0:01:05.432
i cui cerchi rappresentano [br]la massa degli edifici.

0:01:05.432,0:01:09.280
Nonostante il livello di semplificazione,[br]questi modelli sono piuttosto utili

0:01:09.280,0:01:12.009
poiché prevedere le reazioni[br]di un edificio al terremoto

0:01:12.009,0:01:14.553
è anzitutto una [br]questione di fisica.

0:01:14.553,0:01:16.868
La maggior parte dei crolli[br]durante i terremoti

0:01:16.868,0:01:20.282
in realtà non è causata [br]dal terremoto in sé.

0:01:20.282,0:01:23.229
Al contrario, quando la terra si muove[br]al di sotto un edificio,

0:01:23.229,0:01:26.284
provoca lo spostamento [br]delle fondamenta e dei piani inferiori,

0:01:26.284,0:01:28.975
trasmettendo le onde d'urto[br]al resto della struttura

0:01:28.975,0:01:31.814
e facendola vibrare avanti e indietro.

0:01:32.414,0:01:36.136
La potenza di questa oscillazione[br]dipende da due fattori principali:

0:01:36.136,0:01:39.196
la massa dell'edificio, [br]concentrata nella parte inferiore,

0:01:39.196,0:01:40.568
e la sua rigidezza

0:01:40.568,0:01:44.595
che è la forza necessaria a provocare [br]un certo spostamento.

0:01:44.595,0:01:48.155
Oltre al materiale da costruzione[br]e alla forma delle sue colonne,

0:01:48.155,0:01:51.137
la rigidezza dipende[br]fondamentalmente dall'altezza.

0:01:51.137,0:01:54.175
Edifici più bassi tendono a essere[br]più rigidi e a muoversi meno,

0:01:54.175,0:01:56.927
mentre gli edifici più alti[br]sono più flessibili.

0:01:57.347,0:02:00.557
Potreste pensare che la soluzione [br]sia costruire edifici più bassi

0:02:00.557,0:02:02.843
così da ridurre [br]gli spostamenti al minimo.

0:02:02.843,0:02:05.700
Tuttavia, il terremoto del 1985[br]in Città del Messico

0:02:05.700,0:02:08.700
ne costituisce [br]un buon controesempio.

0:02:08.700,0:02:09.812
Durante il terremoto,

0:02:09.812,0:02:13.602
molti edifici tra i 6 e i 15 piani [br]sono crollati.

0:02:13.602,0:02:15.132
La cosa bizzarra

0:02:15.132,0:02:17.999
è che gli edifici più bassi [br]lì vicino sono rimasti in piedi

0:02:17.999,0:02:22.135
e anche quelli con più di 15 [br]piani sono stati meno danneggiati,

0:02:22.135,0:02:24.555
mentre quelli di media altezza[br]che sono crollati,

0:02:24.555,0:02:28.730
sono stati visti muoversi molto più[br]violentemente del terremoto stesso.

0:02:28.730,0:02:30.590
Come è possibile?

0:02:30.590,0:02:34.322
La risposta ha a che fare con una cosa[br]chiamata frequenza naturale.

0:02:34.322,0:02:36.038
In un sistema in oscillazione,

0:02:36.038,0:02:39.051
la frequenza ci dice quante volte [br]in un secondo

0:02:39.051,0:02:41.891
si ripete un'oscillazione completa,[br]cioè avanti e indietro.

0:02:41.891,0:02:43.731
Si tratta dell'inverso del periodo,

0:02:43.731,0:02:47.520
che rappresenta i secondi necessari[br]a completare un ciclo.

0:02:47.520,0:02:51.763
La frequenza naturale di un edificio,[br]determinata da massa e rigidezza,

0:02:51.763,0:02:55.330
è la frequenza alla quale le vibrazioni[br]tendono ad accumularsi.

0:02:55.330,0:03:00.277
Aumentando la massa di un edificio[br]si abbassa il livello al quale vibrerebbe,

0:03:00.277,0:03:03.745
mentre aumentando la rigidezza[br]le vibrazioni sono più veloci.

0:03:03.745,0:03:06.382
Quindi nell'equazione [br]che rappresenta questa relazione

0:03:06.382,0:03:09.911
rigidezza e frequenza naturale[br]sono direttamente proporzionali,

0:03:09.911,0:03:13.654
mentre la massa e la frequenza naturale[br]sono inversamente proporzionali.

0:03:14.184,0:03:17.658
Ciò che è successo in Città del Messico[br]è un effetto chiamato risonanza,

0:03:17.658,0:03:20.198
dove la frequenza delle onde sismiche

0:03:20.198,0:03:24.135
corrispondevano alla frequenza naturale[br]degli edifici di media altezza.

0:03:24.535,0:03:27.456
Proprio come una spinta sull'altalena[br]data al momento giusto,

0:03:27.456,0:03:31.211
ogni ulteriore onda sismica[br]ha aumentato la vibrazione dell'edificio

0:03:31.211,0:03:33.052
nella direzione già avviata,

0:03:33.052,0:03:36.616
provocandone uno spostamento ancora [br]maggiore e così via,

0:03:36.616,0:03:40.753
fino a spingerlo ben oltre[br]lo spostamento iniziale.

0:03:41.303,0:03:44.685
Al giorno d' oggi gli ingegneri lavorano[br]con geologi e sismologi

0:03:44.685,0:03:48.702
per predire le frequenze [br]dei movimenti sismici in zone da edificare

0:03:48.702,0:03:51.626
così da prevenire i crolli [br]dovuti agli effetti di risonanza

0:03:51.626,0:03:55.023
tenendo in considerazione fattori[br]come il tipo di terreno o di faglia,

0:03:55.023,0:03:57.947
così come i dati [br]dei precedenti terremoti.

0:03:57.947,0:04:00.817
Movimenti a basse frequenze[br]provocheranno più danni

0:04:00.817,0:04:02.985
agli edifici più alti e flessibili

0:04:02.985,0:04:05.789
mentre i movimenti ad alte frequenze[br]minacciano maggiormente

0:04:05.789,0:04:08.453
le strutture più basse e rigide.

0:04:08.453,0:04:11.316
Gli ingegneri hanno anche ideato[br]modi per assorbire gli shock

0:04:11.316,0:04:14.347
e ridurre la deformazione [br]usando sistemi innovativi.

0:04:14.947,0:04:17.423
L'isolamento alla base [br]sfrutta strati flessibili

0:04:17.423,0:04:21.346
per isolare il movimento delle fondamenta[br]dal resto dell'edificio,

0:04:21.346,0:04:25.225
mentre i sistemi con smorzatore [br]a massa accordata eliminano la risonanza

0:04:25.225,0:04:28.536
oscillando fuori fase [br]rispetto alla frequenza naturale

0:04:28.536,0:04:30.003
per ridurre le vibrazioni.

0:04:30.003,0:04:33.835
Per concludere: non sono gli edifici [br]più robusti a restare in piedi

0:04:33.835,0:04:35.477
ma quelli più intelligenti.