למה בניינים מתמוטטים ברעידות אדמה? -- ויקי מאי
-
0:07 - 0:11רעידות אדמה תמיד היו תופעות מפחידות,
-
0:11 - 0:14והן הפכו ליותר קטלניות כשערינו גדלו,
-
0:14 - 0:18עם בניינים מתמוטטים
שמהווים את האיום הכי גדול. -
0:18 - 0:20למה בניינים מתמוטטים ברעידות אדמה,
-
0:20 - 0:23ואיך אנחנו יכולים למנוע את זה?
-
0:23 - 0:25אם צפיתם בהרבה סרטי אסונות,
-
0:25 - 0:26אולי קיבלתם את הרעיון
-
0:26 - 0:30שהתמוטטות בניינים נגרמות
ישירות מהאדמה מתחתן -
0:30 - 0:33שרועדת בעוצמה, או אפילו נפרדת.
-
0:33 - 0:35אבל זה לא באמת איך שזה עובד.
-
0:35 - 0:39ראשית, רוב הבניינים
לא ממוקמים ישירות מעל קו שבר, -
0:39 - 0:44והלוחות הטקטוניים הנעים מגיעים
הרבה יותר עמוק מיסודות הבניינים. -
0:44 - 0:46אז מה מתרחש למעשה?
-
0:46 - 0:50למעשה, המציאות של רעידות אדמה
וההשפעות שלהן על בניינים -
0:50 - 0:52היא מעט יותר מורכבת.
-
0:52 - 0:55כדי להבין את זה,
ארכיטקטים ומהנדסים משתמשים במודלים, -
0:55 - 1:00כמו מערך דו מימדי של קווים
שמייצגים עמודים וקורות, -
1:00 - 1:05או סוכריה בקו אחד עם עיגולים
שמייצגים את המאסה של הבניין. -
1:05 - 1:09אפילו כשהם מפושטים לרמה הזו,
המודלים האלה יכולים להיות די יעילים, -
1:09 - 1:12מאחר ולחזות תגובה של בניין לרעידת אדמה
-
1:12 - 1:15זה בעיקר עניין של פיזיקה.
-
1:15 - 1:17רוב ההתמוטטויות שמתרחשות במהלך רעידות אדמה
-
1:17 - 1:20למעשה לא נגרמות מרעידת האדמה עצמה,
-
1:20 - 1:23אלא, כשהאדמה נעה מתחת לבניין,
-
1:23 - 1:26היא מניעה את היסדות והקומות הנמוכות,
-
1:26 - 1:29ושולחת גלי הלם בשאר המבנה
-
1:29 - 1:32וגורמות לו לרעוד קדימה ואחורה.
-
1:32 - 1:36החוזק של התנודות האלו תלוי
בשני גורמים עיקריים: -
1:36 - 1:39המאסה של הבניין, שמרוכזת בתחתיתו
-
1:39 - 1:41והקשיחות שלו,
-
1:41 - 1:45שהיא הכוח הדרוש לגרום
לכמות מסויימת של הזחה. -
1:45 - 1:48יחד עם סוג החומר של הבניין
והצורה של העמודים שלו, -
1:48 - 1:51קשיחות היא בעיקר עניין של גובה.
-
1:51 - 1:54בניינים נמוכים יותר נוטים להיות
קשיחים יותר ולנוע פחות, -
1:54 - 1:57בעוד בניינים גבוהים יותר הם יותר גמישים.
-
1:57 - 2:01אתם אולי חושבים שהפיתרון
הוא לבנות בניינים נמוכים יותר -
2:01 - 2:03כך שהם ינועו מעט ככל האפשר.
-
2:03 - 2:09אבל רעידת האדמה של מקסיקו
ב 1985 היא דוגמה טובה ללמה זה לא המקרה. -
2:09 - 2:10במהלך הרעידה,
-
2:10 - 2:14הרבה בניינים בין שש לחמש עשרה קומות קרסו.
-
2:14 - 2:18מה שמשונה זה שבעוד בניינים נמוכים
באזור המשיכו לעמוד, -
2:18 - 2:22בניינים גבונים מחמש עשרה קומות
גם נפגעו פחות, -
2:22 - 2:25והבניינים בגובה בינוני שהתמוטטו
-
2:25 - 2:29נראו רועדים בעוצמה גדולה בהרבה
מרעידת האדמה עצמה. -
2:29 - 2:31איך זה אפשרי?
-
2:31 - 2:34התשובה נוגעת למשהו שידוע כתדירות טבעית.
-
2:34 - 2:36במערכת רוטטת,
-
2:36 - 2:42התדירות היא כמה מחזורי תנועוה
קדימה ואחורה מתרחשים בשניה. -
2:42 - 2:44זה ההפך מהמחזור,
-
2:44 - 2:48שזה כמה שניות לוקח להשלים מחזור אחד.
-
2:48 - 2:52והתדירות הטבעית של בניין,
תלויה במסה ובקשיחות שלו, -
2:52 - 2:55היא התדירות שהרעידות יטו להתקבץ סביבה.
-
2:55 - 3:00הגברת מסת הבניין מאטה
את הקצב בו הוא רועד בטבעיות, -
3:00 - 3:04בעוד הגברת הקשיחות
גורמת לו לרטוט מהר יותר. -
3:04 - 3:06אז במשוואה שמייצגת את היחס שלהן,
-
3:06 - 3:10קשיחות ותדירות טבעית הן יחסיות אחת לשניה,
-
3:10 - 3:14בעוד מאסה ותדירות טבעית הן בעלות יחס הפוך.
-
3:14 - 3:18מה שקרה במקסיקו סיטי היה אפקט שנקרא תהודה,
-
3:18 - 3:20בה התדירות של גלי רעידת האדמה
-
3:20 - 3:25התאימו במקרה לתדירות הטבעית
של הבניינים בגובה בינוני. -
3:25 - 3:27כמו דחיפה מתוזמנת היטב על נדנדה,
-
3:27 - 3:31כל גל סייסמי נוסף מגביר
את הרעידות של הבניין -
3:31 - 3:33בכיוון הנוכחי שלו,
-
3:33 - 3:37מה שגורם לו להתנדנד
אפילו יותר אחורה, וכל הלאה, -
3:37 - 3:41ולבסוף מגיע להזחה גדולה בהרבה מהראשונית.
-
3:41 - 3:45היום, מהנדסים עובדים
עם גאולוגים וסייסמולוגים -
3:45 - 3:49כדי לחזות את התדירות
של תנועות רעידות אדמה באתרי בניה -
3:49 - 3:52כדי למנוע התמוטטויות בשל תהודה,
-
3:52 - 3:55ומתחשבים בגורמים כמו סוג הקרקע וסוג השבר,
-
3:55 - 3:58כמו גם במידע מרעידות קודמות.
-
3:58 - 4:01תדירויות נמוכות של תנועה יגרמו
ליותר נזק לבניינים גבוהים -
4:01 - 4:03ובניינים יותר גמישים,
-
4:03 - 4:06בעוד תדירויות גבוהות של תנועה
מהוות איום גדול יותר -
4:06 - 4:09למבנים נמוכים וקשיחים יותר.
-
4:09 - 4:11מהנדסים גם פיתחו דרכים לספוג זעזועים
-
4:11 - 4:15ולהגביל את ההתעוותות
בשימוש במערכות חדשניות. -
4:15 - 4:17בידוד הבסיס משתמש בשכבות גמישות
-
4:17 - 4:21כדי לבודד את הזחת היסודות משאר הבניין,
-
4:21 - 4:25בעוד מערכות משככות מסה
מכווננת מבטלות את התהודה -
4:25 - 4:29על ידי הדהוד מחוץ לפאזה של התדירות הטבעית
-
4:29 - 4:30כדי להפחית את הרעידות.
-
4:30 - 4:34בסופו של דבר, אלו לא הבניינים
הקשיחים ביותר שישארו עומדים -
4:34 - 4:35אלא החכמים ביותר.
- Title:
- למה בניינים מתמוטטים ברעידות אדמה? -- ויקי מאי
- Description:
-
צפו בשיעור המלא: http://ed.ted.com/lessons/why-do-buildings-fall-in-earthquakes-vicki-v-may
רעידות אדמה תמיד היו תופעות מפחידות, והן הפכו ליותר קטלניות כשהערים שלנו גדלו -- עם בניינים מתמוטטים שמהווים את אחד הסיכונים הכי גדולים.
אבל למה בניינים מתמוטטים ברעידות אדמה? ואיך אנחנו יכולים למנוע את זה? ויקי מאי מסבירה את הפיזיקה של למה זה לא הבניינים הכי קשיחים, אלא הכי חכמים, שישארו עומדים.שיעור מאת ויקי ו. מאי, אנימציה של סטודיו אנימציה פיו36.
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TED-Ed
- Duration:
- 04:52
Tal Dekkers approved Hebrew subtitles for Why do buildings fall in earthquakes? - Vicki V. May | ||
Tal Dekkers accepted Hebrew subtitles for Why do buildings fall in earthquakes? - Vicki V. May | ||
Tal Dekkers edited Hebrew subtitles for Why do buildings fall in earthquakes? - Vicki V. May | ||
Tal Dekkers edited Hebrew subtitles for Why do buildings fall in earthquakes? - Vicki V. May | ||
Tal Dekkers edited Hebrew subtitles for Why do buildings fall in earthquakes? - Vicki V. May | ||
Ido Dekkers edited Hebrew subtitles for Why do buildings fall in earthquakes? - Vicki V. May | ||
Ido Dekkers edited Hebrew subtitles for Why do buildings fall in earthquakes? - Vicki V. May | ||
Ido Dekkers edited Hebrew subtitles for Why do buildings fall in earthquakes? - Vicki V. May |