Інженерні помилки в фізиці.

Інженерні помилки в фізиці. Приклади катастроф та їх фізичні причини. Світлана Коваленко

📍Помилка: Конструктори зробили міст занадто гнучким і не врахували аеродинамічні сили.⚙️ Фізика: Вітер створив вихори, частота яких збіглася з власною частотою коливань мосту.💥 Наслідок: Резонанс розгойдав і повністю зруйнував центральний проліт. Міст Такома-Нерроуз (США, 1940)

📍 Міст Такома-Нерроуз (США, 1940)Обвал мосту. Сучасний міст Такома-Нарроуз, штат Вашингтон. Міст праворуч відкрився в 1950 році, а міст ліворуч — у 2007 році. Джерело: https://www.britannica.com/topic/Tacoma-Narrows-Bridge

Літаки De Havilland Comet (Велика Британія, 1954)Помилка: Ілюмінатори першого в світі реактивного пасажирського лайнера зробили квадратними. Фізика: У кутах квадратних вікон виникала концентрація механічних напружень через постійні перепади тиску. Наслідок: Втома металу руйнувала фюзеляж, що призвело до кількох катастроф у повітрі. Після цього вікна літаків завжди роблять круглими або овальними.

Інженерна помилка, яка забрала життя 99 пасажирівhttps://youtu.be/Yf. Vsb. Cy. Nen. Y?si=20i0 WPs_Q__FO0 OQ

Корабель «Васа» (1628)Оскільки катастрофа сталася у XVII столітті, фотографій самого затонення немає. Проте у 1961 році корабель підняли з морського дна майже неушкодженим. Джерело: https://en.wikipedia.org/wiki/Vasa_(ship)#Construction

Реконструкція затоплення судна «Васа». Джерело: https://www.city-guide-stockholm.com/en/experiences/culture-and-heritage/article-the-vasa-museum-discover-one-of-sweden-s-greatest-cultural-treasures-31.html. Як саме він затонув (ланцюг подій)Корабель вийшов у море . Легкий вітер → нахил . Через відкриті гарматні отвори зайшла вода . Центр мас ще більше змістився Корабель перекинувся і затонув.👉 Якщо коротко: центр мас був занадто високим → корабель був нестійкий → навіть слабкий вітер його перекинув

Залізнична катастрофа під Парижем (Франція, 1842)Помилка: Інженери не залишили достатніх зазорів між рейками. Фізика: Літня спека викликала теплове розширення металу. Наслідок: Рейки деформувалися та вигнулися, що призвело до сходу поїзда з рейок і загибелі понад 50 людей. У 1842 році фотографія лише зароджувалася, тому момент аварії зафіксовано на детальних тогочасних гравюрах та літографіях.

Залізнична катастрофа під Парижем (Франція, 1842)Джерело: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB: Meudon_1842.jpg

Залізнична катастрофа під Парижем (Франція, 1842)Джерело: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:8_mai_1842_Accident_sur_le_chemin_de_fer_de_Versailles_Rive_gauche.jpg

Катастрофа шатла «Челленджер» (1986)На 73-й секунді польоту зруйноване кріплення прискорювача пробило бак з воднем і киснем. Стався не вибух у класичному розумінні, а миттєве займання палива. Величезна вогняна куля та надзвуковий аеродинамічний тиск повністю розірвали шатл на частини. Усі 7 членів екіпажу загинули.

Катастрофа шатла «Челленджер» (1986)Конструктори твердопаливних прискорювачів (компанія Morton Thiokol) використали гумові ущільнювальні кільця (O-rings) для герметизації стиків ракетних секцій. Температура в ніч перед стартом впала до -2°C. Через мороз гумові кільця втратили гнучкість, «замерзли» і не змогли миттєво розширитися після запалювання, щоб перекрити проміжок. Інженери знали, що за низьких температур еластичність гуми знижується, але не мали достатньо даних про критичну межу і погодили запуск у морозний ранок.

Шхуна Олександра Сміта Кокрана «Sea Call»Яхта Sea Call була спущена на воду у червні 1915 року, а вже у серпні (усього через 6 тижнів експлуатації) під час перевірки в сухому доку виявили, що заклепки повністю проіржавіли, зазори між листами розійшлися, і судно трималося практично на «чесному слові».

Шхуна Олександра Сміта Кокрана «Sea Call» - 1915 рік. Цей випадок назавжди увійшов у підручники з матеріалознавства як головне застереження: ніколи не з'єднувати залізом більш благородні метали (мідь чи латунь) у солоній воді.

Головні інженерні уроки: Природа завжди діє за своїми законами, незалежно від планів інженерів. Кожна з цих трагедій назавжди змінила стандарти безпеки. Деякі катастрофи сталися не через брак знань, а через ігнорування попереджень інженерів (як у випадку з «Челленджером»).«Дисципліна, яка не вчиться на своїх помилках, приречена повторювати їх».  Річард Фейнман фізик, який розслідував катастрофу «Челленджера».