Física errónea para explicar el colapso de las torres gemelas
Existe un vídeo en internet en el que su protagonista trata de explicar con ecuaciones sencilla la física del colapso estructural de las torres del WTC. El original lo podéis encontrar aquí. Los he unido en un único vídeo y le he añadido mi traducción simultánea. Pido disculpas por anticipado por la calidad de la traducción, pero es lo que hay. El razonamiento de esta persona está plagado de errores. ¿Sois capaces de identificar alguno?
Repasando los acontecimientos, intentemos imaginarnos como eran las condiciones en las torres inmediatamente después del impacto. La colisión de los aviones seccionó aproximadamente el 60% de las 60 columnas de la cara por la que impactaron, y un 13% del total de 287 columnas que soportaban todo el edificio. Otras muchas fueron dañadas. Esto provocó que las cargas se redistribuyesen entre las que quedaban, llegando al límite de tolerancia en alguna de ellas. Adicionalmente, la violencia del impacto provocó que parte del aislamiento térmico de las columnas también desapareciese. Según las estimaciones del NIST algunas de ellas estuvieron sometidas a temperaturas de 600ºC. El acero utilizado en las estas vigas pierde un 20% de su resistencia a 300º y casi un 85% a 600º. El calor del incendio hizo que el acero de las vigas del suelo se dilatase y empujase hacia afuera a las vigas exteriores que quedaban. Finalmente muchas de estas vigas del forjado se desprendieron y cayeron a los pisos inferiores. La estructura formada por las vigas verticales y horizontales, pierde su resistencia cuando cualquiera de las dos falla. Veamos este vídeo para entenderlo. Creo que no hace falta traducirlo.
El primer error que comete el autor del vídeo es asumir que las 95 plantas inferiores ofrecen una resistencia homogénea en toda la superficie superior. Los edificios se construyen estudiando la manera en la que las cargas de los pisos superiores se distribuyan hasta el suelo. A ningún arquitecto se le ocurriría cambiar la ubicación de las columnas principales en el piso 95 para apoyarlas en medio del forjado como muestra el siguiente esquema.
Tras ceder la estructura en los pisos impactados, la distribución de la carga de los 15 pisos superiores no cae exactamente sobre las columnas, sino sobre el forjado, y en mucho casos, este forjado ya ni existía. Por lo tanto, el edificio no ejerce una fuerza hacia arriba igual a la masa x la aceleración ( g ), sino mucho menor.
Otro error que se comete es asumir que la resistencia de las vigas de acero a las cargas dinámicas es igual que a las cargas estáticas, y esto no es así. Una barra de acero es muy resistente a presiones ejercidas longitudinalmente, pero no lo es tanto a las presiones laterales. Es más fácil doblar una viga que comprimirla. Pero ¿cómo se comporta ante una masa en caída? Para entender esto sin recurrir a complicadas fórmulas matemáticas imaginemos una lata de refresco. Si nos ponemos con cuidado encima de ella, aguantará el peso de una persona (90Kg), pero sin embargo, si soltamos un adoquín de solo 5 kilos (casi 20 veces más ligero) desde una altura de 30 o 40 cm, la lata se aplasta. La conclusión de esta prueba es que
No es lo mismo soportar una carga que frenar una masa en caída
Una masa en caída posee una energía cinética que la masa estática no tiene. Cuando la masa choca, parte de esta energía es disipada por el material como deformación elástica primero, y plástica después. En este caso, la lata de refresco aguanta a una persona de 90 kg, pero ha bastado un adoquín de 5 kg con casi 20 J de energía cinética para aplastarla.
Por lo tanto, la aproximación más correcta para afrontar este problema es la energética. Y tampoco se puede realizar un modelo lineal, como en el vídeo, ya que la energía cinética es proporcional a la masa y al cuadrado de la velocidad. La masa en movimiento aumenta con cada planta que colapsa, por lo que la energía cinética aumenta durante el proceso. Por lo tanto la única opción que hay para que se frene la caída es que el primer piso que recibe el impacto de los 15 superiores lo resista. Si no lo hace, el colapso global es inevitable, y al ir aumentando la masa en caída, la energía cinética también lo hace y el movimiento se acera en vez de decelerarse.
La energía cinética de la parte superior desplomándose se calculó que era 8,4 veces mayor de lo que la deformación plástica de los pisos inferiores podían resistir (Bažant y Zhou). Si unimos esto a que la energía potencial que se libera en la caída de cada piso es mucho mayor que la energía absorbida obtendremos por un lado un colapso acelerado, y la desintegración del edificio casi en polvo, por la deformación plástica provocada.
No es cierto que las torres se desplomasen en velocidad de caída libre. La prueba más evidente de esto es la comparación con los escombros que caen por los lados, que sí que lo hacen con una aceleración de g, y evidentemente llegan al suelo antes que el núcleo que se colapsa.
Referencias:
He optado por la simplicidad a la hora de escribir este artículo. Podéis encontrar explicaciones científicas con la formulación adecuada en los siguientes documentos.
(Bažant y Zhou) http://www-math.mit.edu/~bazant/WTC/WTC-asce.pdf
http://www.civil.northwestern.edu/people/bazant/PDFs/Papers/466.pdf
http://gluonconleche.blogspot.com.es/2008/03/wtcfsica-para-un-colapso.html
Persona
4/03/13 22:26
Ah vale, pues yo digo que no, que no fueron demolidas y por cierto paleto, sigues sin saber lo que significa demagogia. De regalo, una imagen.
Sun salud☼.
Panteico
4/03/13 22:35
Persona dijo:
Si lo se pero como soy un paleto lo defino con un ejemplo: Lo que hace Persona cada vez que abre la boca.
La imagen es una simpleza, pero gracias. Te regalo otra imagen
http://24.media.tumblr.com/tumblr_maeydoZYMf1rzsrldo1_500.jpg
edge
4/03/13 22:49
@ Persona:
marianico, te observo preocupado, no es divertida una web que saca temas dudosos por todos los lados pero quiere tener razón, o si, o si.
acepta que un escéptico lo es en todos los sentidos no solo en uno…
sino pseuesceptico o del-bunker.
las torres fueron demolidas ya que el lado oscuro de Mordor es más perverso que tus sueños húmedos.
venga, dale.
edge
4/03/13 22:51
@ Persona:
marianico, te observo preocupado, no es divertida una web que saca temas dudosos por todos los lados pero quiere tener razón, o si, o si.
acepta que un escéptico lo es en todos los sentidos no solo en uno…
sino pseuesceptico o del-bunker.
las torres fueron demolidas ya que el lado oscuro de Mordor es más perverso que tus sueños húmedos.
venga, dale.
edge
4/03/13 22:52
Esto se repite como el ajo, la máquina va mal, seguro que es ANSAR y sus secuaces.
edge
4/03/13 22:56
http://www.youtube.com/watch?v=J705EKb6Ex0&feature=player_embedded
Persona
4/03/13 23:19
@ edge:
*OFF TOPIC*¿Preocupado? No se yo si realmente sabes de lo que merece la pena preocuparse o no… Pero vaya, vamos a dejar un par de cosas claras:
– Si lo de Marianico (me imagino que te refieres al personaje Marianico el corto) va por la imagen de avatar que uso, ese es Paco Martinez Soria.
– No obstante, si no está relacionado con el avatar y simplemente lo dices porque has deducido que soy de Zaragoza y piensas que es un término peyorativo me veo en la obligación de aclararte que aquí en Aragón no nos lo tomamos como un insulto. Te lo digo más que nada por ahorrarte el esfuerzo.*OFF TOPIC*
¿Ves la diferencia? Cuando yo abro la boca, tu te vas con algo aprendido. Cuando la abres tu solo sale mierdą. Si te sirve de consuelo, el que sale ganando aquí eres tu.
Sun salud☼.
Claudio
4/03/13 23:23
@ Persona:
carambas, que admiradores te consigues.
busgosu
4/03/13 23:35
Con estas discusiones es imposible salir del tablero de este juego social totalmente competitivo, adsorbido por las estrategias del contrario simplemente se da rienda a continuar en una batalla humana.
El pataleo proveniente de tantos, está pintando las reglas, las casillas y las piezas que vestiremos.
Insulso se le ha tomado gusto a este juego.
http://www.youtube.com/watch?v=5ycE0YwBBbM
Parece que no hay mas que decir y que hacer.
¿Seguiremos así hasta cuando?, ¿tan difícil es olvidarse y cambiar este tablero de inhumano?
Persona
4/03/13 23:41
@ Claudio:
Si quieres te los presto. Sólo tienes que exponer que vienen a hacer el mono para conseguir un ratito de atención y en el proceso se van inventando logros personales porque son así de tristes. Lo que en el fondo vienen a buscar aquí es convencerse de que tienen la razón en algo, lo que relacionan con que se les haga caso. Vamos, en resumen: que vienen a por un poco de reafirmación.
Hazlo y ya verás como no se olvidan de ti.
Sun salud☼.
Javi
4/03/13 23:43
@ Panteico:
Los decálogos son limitantes.
Persona
5/03/13 02:39
Javi dijo:
Si, pero menos que los cuartetos.
Sun salud☼.
Tru
5/03/13 02:45
CARTA INFORMATIVA SEGUNDA A LOS ARQUITECTOS POR LA VERDAD. CONCEPTOS FÍSICOS.
De la mecánica la dinámica es la gran parte, y consideraciones cinemáticas aparte, la estática en la edificación es baluarte; estáticamente considerado un edificio debe estar equilibrado, y si haces dos o tres, todos juntos a la vez. Los pesos son cargas verticales, y los empujes horizontales, y hay que estar muy atentos pues generan momentos, menudos elementos, con un par, a todo el edificio, sino al vecindario, hacen bailar. Para que el peso que hay que soportar hasta el suelo se pueda llevar es hora de estudiar la resistencia del material.
Cuando te apachurra la parienta es compresión, cuando te agarra del brazo al intentar escapar, tracción. Si tanto quién agarra como quién escapa consiguen su propósito, podemos llamar desgarro al despropósito; si la parienta se queda con el brazo, es rotura por tracción pura, si se queda solo con la piel, es por rozadura. Menudo tostón la rotura por compresión, poco a poco, agonizante, cuando la susodicha te asfixia contra el colchón, lo que se dice ejerciendo presión, los músculos se ponen en tensión y comienza la deformación. Alcanzado cierto punto ya soy parte del colchón. El ensayo de tracción, como el potro de la inquisición, te estira hasta que no eres más que un cordón. La torsión seca el toallón con que se limpia el sudor el operario de la prisión.
Y es que el sudor es importante, salvo casos de formidable exhudación , indica dedicación, y nada mejor que los métodos energéticos para dar una explicación, si bien a cualquier deformación, especialmente las venidas tras un hostión. Como haga el salto del tigre la parienta, algún órgano revienta.
P.D.: acción dice el director de cine, si le acompaña la reacción, es cosa, que alucine, de la física, de cimentación.
Nicolás
5/03/13 03:01
A mi no me engañan. Ustedes mantienen el comedor abierto para gozar de la exención de impuestos, ya confiesen de una vez
CarlosR
5/03/13 03:18
@edge
Chico, ya aburres, cambia la música
Persona
5/03/13 03:22
@ Tru:
No es que no disfrute de tu verso,
ni lo encuentre pretencioso,
pero explicando el universo,
es dificil no ser ambicioso.
Si claridad es lo que buscas,
prosa y verso no has de mezclar,
por que para las gentes chuscas,
sólo importa el vil metal.
Enséñales donde hay negocio,
que es de lo que ellos entienden,
porque aunque tu lo hagas por ocio,
es dinero lo que quiere esta gente.
Y así acabo este intento de poesía,
esperando humildemente,
ser tildado de hipocresía,
por Edge, el idiota y demente.
Espero haber estado a la altura,
del rapsoda de este foro,
y conservando la postura,
os digo adiós con decoro.
Y a los trolls que les den mucho. Sun salud☼.
CarlosR
5/03/13 03:26
Pedro Gimeno dijo:
Si no tiene alguna figura, no creo que examine nada.
CarlosR
5/03/13 03:54
Panteico dijo:
Piensa en lo que escribes, no tiene ni pizca de coherente.
Panteico dijo:
En cuanto al caso Kennedy, que?
Te doy la oportunidad de explayarte y solo escribes un gesto. Muy elocuente eres.
Dr. Bacterio
5/03/13 10:16
@Panteico y edge:
¿Sois primos o que? ¿Pero tan difícil es que os ciñáis al tema y dejéis de tirar la piedra y esconder la mano?
Porque si no os interesa debatir un carajo nada, y así es porque sois dos tíos la leche de cultos, podíais ir a llenar de mier** otro sitio, ¿no?
@Panteico: Yo te pongo otro ejercicio a ti. Cuenta en este y otros post sobre el 11-s cuántos magufos conspiranoicos rebaten lo expuesto en el artículo. ¿Ya? Pues ese número es muy significativo; habla del nivelazo que tienen los defensores de estas teorías para valorar las evidencias presentadas.
Panteico
5/03/13 10:35
@ Dr. Bacterio:
Usted si debate, verdad?? Está usted abierto a oír distintas opiniones, verdad??
Usted no mira desde arriba, desde ese pedestal al que llama VERDAD (oficial), verdad??
La única mierda sale de las bocas de los que no aceptan que les contradigan. Ustedes son los verdaderos creyentes integristas. Los que queman en la hoguera una y otra vez a los que discrepan. Ustedes son los que catalogan enseguida, bipolarizando.
Por ahí arriba ya se dijo. Si todos contribuyéramos por encontrar las respuestas nos iría mejor. Y para eso lo primero es escuchar lo que dicen las ovejas negras y no mandarlas directamente al matadero.
Persona
5/03/13 10:46
@ Dr. Bacterio:
Esto es duro de decir pero… en comparación estos dos mamarrachos hacen que Frank parezca mejor de lo que realmente es, por lo menos él lo intenta, aunque estrepitosamente… y con una cacerola en la cabeza dándole con el cucharón cada vez que se le habla. Pero por lo menos abre debate, se han tocado puntos interesantes desenredando sus chorradas.
Panteico dijo:
Esto ya es cinismo por definición. Como el chaval lo que es tocar un diccionario lo justo para tirarlo a una pira, adjunto la definición.
Cinismo:Desvergüenza en el mentir o en la defensa y práctica de acciones o doctrinas vituperables.
Sun demagógico salud☼.
Persona
5/03/13 10:59
Te respondería pero mi respuesta sería demasiado demagógica. Te dejo reflexionando sobre el tema.
Sun solidario salud☼.
Javi
5/03/13 11:30
Panteico dijo:
Cuenta cuantas veces dices algo que tenga un minimo de sentido y medita.
Javi
5/03/13 11:32
Panteico dijo:
Ahora no has utilizado demagogia, has sacado tus desviaciones sexuales.
Panteico
5/03/13 11:56
Javi dijo:
Para mi tiene mucho sentido. Está más que meditado.