WEBVTT

00:00:07.260 --> 00:00:10.476
Os terramotos foram sempre 
um fenómeno aterrador

00:00:10.476 --> 00:00:14.051
e tornaram-se mais mortíferos 
à medida que as cidades têm crescido.

00:00:14.051 --> 00:00:17.624
Os edifícios que desabam 
consistem num dos maiores riscos.

00:00:17.624 --> 00:00:20.348
Porque é que os edifícios 
desabam com um abalo sísmico

00:00:20.348 --> 00:00:22.329
e como é que o podemos impedir?

00:00:22.756 --> 00:00:24.941
Se já viram muitos filmes de desastres

00:00:24.941 --> 00:00:26.292
podem ter ficado com a ideia

00:00:26.292 --> 00:00:30.399
de que o colapso dos edifícios é causado
diretamente pelo terreno por baixo deles

00:00:30.399 --> 00:00:33.166
que oscila violentamente 
ou mesmo se divide ao meio.

00:00:33.166 --> 00:00:35.298
Mas não é bem assim 
que as coisas funcionam.

00:00:35.298 --> 00:00:39.374
Por um lado, a maior parte dos edifícios 
não estão situados sobre uma falha

00:00:39.374 --> 00:00:43.966
e as placas tectónicas em vibração estão 
muito abaixo dos alicerces do edifício.

00:00:43.966 --> 00:00:46.316
Então o que é que se passa?

00:00:46.316 --> 00:00:50.077
A realidade dos abalos sísmicos 
e o seu efeito sobre os edifícios

00:00:50.077 --> 00:00:52.065
é um pouco mais complicado.

00:00:52.065 --> 00:00:55.881
Para perceber isso, arquitetos 
e engenheiros usam modelos,

00:00:55.882 --> 00:00:59.986
como um conjunto de linhas bidimensionais
que representam as colunas e as vigas,

00:00:59.995 --> 00:01:05.496
ou uma única linha com uma esfera 
que representa a massa do edifício.

00:01:05.496 --> 00:01:09.723
Mesmo quando simplificados a este nível, 
estes modelos podem ser muito úteis,

00:01:09.723 --> 00:01:12.461
porque prever a resposta do edifício 
a um abalo sísmico

00:01:12.461 --> 00:01:14.553
é sobretudo uma questão de física.

00:01:14.779 --> 00:01:17.207
Muitos dos colapsos
que ocorrem durante o terramoto

00:01:17.207 --> 00:01:20.462
não são provocados pelo abalo 
propriamente dito.

00:01:20.462 --> 00:01:23.459
Acontece que, quando o terreno 
se move por baixo de um edifício

00:01:23.459 --> 00:01:26.492
desloca as fundações 
e os níveis mais baixos

00:01:26.492 --> 00:01:29.244
enviando ondas de choque 
pela restante estrutura

00:01:29.244 --> 00:01:31.834
fazendo com que ela vibre 
de um lado para o outro.

00:01:32.573 --> 00:01:36.283
A força desta oscilação depende 
de dois fatores principais:

00:01:36.283 --> 00:01:39.378
a massa do edifício 
que se concentra na base

00:01:39.378 --> 00:01:40.941
e a sua rigidez

00:01:40.941 --> 00:01:44.760
que é a força necessária para provocar 
um certo grau de deslocação.

00:01:44.760 --> 00:01:48.285
Juntamente com o tipo de material 
do edifício e a forma das suas colunas,

00:01:48.285 --> 00:01:51.137
a rigidez é sobretudo 
uma questão de altura.

00:01:51.137 --> 00:01:54.548
Os edifícios mais baixos, normalmente,
são mais rígidos e oscilam menos,

00:01:54.548 --> 00:01:57.347
enquanto os edifícios mais altos 
são mais flexíveis.

00:01:57.720 --> 00:02:00.774
Podem pensar que a solução 
é construir edifícios mais baixos

00:02:00.774 --> 00:02:02.956
para que oscilem o menos possível.

00:02:02.956 --> 00:02:05.910
Mas o terramoto na cidade 
do México em 1985

00:02:05.910 --> 00:02:08.925
é um bom exemplo 
de que não é isso que acontece.

00:02:08.925 --> 00:02:10.299
Durante o abalo

00:02:10.299 --> 00:02:14.022
desabaram muitos edifícios 
entre seis e quinze andares.

00:02:14.186 --> 00:02:15.689
O que é estranho é que,

00:02:15.689 --> 00:02:18.742
enquanto os edifícios vizinhos 
mais baixos se mantiveram de pé,

00:02:18.742 --> 00:02:22.552
os edifícios com mais de 15 andares
também sofreram menos danos

00:02:22.552 --> 00:02:24.815
e os edifícios de tamanho médio 
que desabaram

00:02:24.815 --> 00:02:28.895
oscilaram muito mais violentamente 
do que o próprio abalo sísmico.

00:02:28.895 --> 00:02:30.668
Como é que isso é possível?

00:02:30.668 --> 00:02:34.322
A resposta tem a ver com uma coisa 
conhecida por frequência natural.

00:02:34.513 --> 00:02:36.248
Num sistema oscilante

00:02:36.248 --> 00:02:38.742
a frequência é o número de vezes, 
por segundo,

00:02:38.742 --> 00:02:41.444
dos ciclos de movimento 
de um lado para o outro.

00:02:41.444 --> 00:02:43.731
É o inverso do período

00:02:43.731 --> 00:02:46.920
que é quantos segundos 
leva a completar um ciclo.

00:02:47.520 --> 00:02:51.893
A frequência natural de um edifício, 
determinada pela sua massa e rigidez,

00:02:51.893 --> 00:02:55.477
é a frequência em que as suas vibrações 
tendem a agrupar-se.

00:02:56.060 --> 00:03:00.546
O aumento da massa de um edifício abranda
o ritmo a que ele vibra naturalmente,

00:03:00.546 --> 00:03:03.922
enquanto o aumento da rigidez 
faz com que ele vibre mais depressa.

00:03:03.922 --> 00:03:06.435
Portanto, na equação 
que representa a sua relação,

00:03:06.435 --> 00:03:10.580
a rigidez e a frequência natural 
são proporcionais uma à outra,

00:03:10.580 --> 00:03:14.304
enquanto a massa e a frequência natural 
são inversamente proporcionais.

00:03:14.305 --> 00:03:17.658
O que aconteceu na cidade do México
foi um efeito chamado ressonância

00:03:17.658 --> 00:03:20.685
em que a frequência 
das ondas sísmicas do terramoto

00:03:20.685 --> 00:03:24.648
coincidiu com a frequência natural 
dos edifícios de tamanho médio.

00:03:24.648 --> 00:03:27.568
Tal como um empurrão 
bem dado num baloiço,

00:03:27.568 --> 00:03:31.384
cada onda sísmica adicional 
amplificou a vibração do edifício

00:03:31.384 --> 00:03:33.052
na mesma direção,

00:03:33.052 --> 00:03:36.616
fazendo com que ele se inclinasse 
ainda mais, e assim sucessivamente,

00:03:36.616 --> 00:03:41.303
acabando por atingir uma extensão 
muito maior do que a deslocação inicial.

00:03:41.303 --> 00:03:44.850
Atualmente, os engenheiros trabalham 
com geólogos e sismólogos

00:03:44.850 --> 00:03:48.841
para prever a frequência dos movimentos 
sísmicos em locais com edifícios

00:03:48.841 --> 00:03:51.895
a fim de impedir colapsos 
induzidos pela ressonância

00:03:51.895 --> 00:03:55.309
tomando em conta fatores 
como o tipo do solo e o tipo de falha,

00:03:55.309 --> 00:03:57.947
assim como dados de abalos anteriores.

00:03:57.947 --> 00:04:00.997
As frequências baixas de movimentos 
provocarão mais danos

00:04:00.997 --> 00:04:03.065
nos edifícios mais altos e mais flexíveis

00:04:03.065 --> 00:04:06.275
enquanto que as frequências altas 
de movimento são mais ameaçadoras

00:04:06.275 --> 00:04:08.674
para estruturas mais baixas e mais rígidas.

00:04:08.674 --> 00:04:11.663
Os engenheiros também conceberam 
formas de absorver os choques

00:04:11.663 --> 00:04:15.680
e limitar a deformação, 
usando sistemas inovadores.

00:04:15.680 --> 00:04:17.788
O isolamento da base usa camadas flexíveis

00:04:17.788 --> 00:04:21.441
para isolar a deslocação 
das fundações do resto do edifício

00:04:21.441 --> 00:04:24.230
enquanto amortecedores de massa
sintonizados

00:04:24.230 --> 00:04:25.752
neutralizam a ressonância

00:04:25.752 --> 00:04:28.536
através de oscilações desencontradas 
da frequência natural

00:04:28.536 --> 00:04:30.303
para reduzir as vibrações.

00:04:30.303 --> 00:04:32.557
No final, não serão 
os edifícios mais sólidos

00:04:32.557 --> 00:04:34.115
que se manterão de pé

00:04:34.115 --> 00:04:35.737
mas os mais inteligentes.