Πες μου γιατί συμβαίνουν δυστυχήματα!

της Λίας Καραμπατέα

Καθημερινά ακούμε και βλέπουμε στις ειδήσεις για πολλά ατυχήματα που συμβαίνουν στους δρόμους, με αυτοκίνητα αλλά και με άλλα μεταφορικά μέσα. Πολλοί άνθρωποι έχουν φοβίες όσον αφορά συγκεκριμένους τρόπους μεταφοράς, θεωρώντας πως αποτελούν περισσότερο ή λιγότερο πιθανό τρόπο πρόκλησης ενός σοβαρού δυστυχήματος.

Τι είδους Φυσική υπάρχει σε μια μηχανή που θα πέσει σε λάδια, ένα αυτοκίνητο που τρακάρει ή μια γέφυρα που καταρρέει;

Ένα σώμα, προκειμένου να παραμένει ακίνητο ή να κινείται με σταθερή ταχύτητα (γενικότερα να διατηρεί την ίδια κινητική κατάσταση), σημαίνει πως υπακούει στο νόμο αδράνειας του Newton, με βάση τον οποίο η συνισταμένη των δυνάμεων που ασκούνται στο σώμα (δηλαδή το συνολικό αποτέλεσμα των δυνάμεων αυτών) θα είναι μηδέν. Το πιο χαρακτηριστικό παράδειγμα αυτής της περίπτωσης είναι το γεγονός πως όλοι μας ισορροπούμε πάνω στην επιφάνεια της γης (επειδή η δύναμη του βάρους μας είναι ίση και αντίθετη με την κάθετη αντίδραση που μας ασκεί το έδαφος, και έτσι το συνολικό τους αποτέλεσμα βγαίνει μηδενικό).

Όταν σε ένα σώμα όμως ασκηθεί μη μηδενική δύναμη, αυτό θα αποκτήσει επιτάχυνση ανάλογη της δύναμης αυτής. Σε περίπτωση που η κίνηση του σώματος αποκτά κυκλική τροχιά, ο λόγος που το σώμα παραμένει σε αυτή την τροχιά σταθερά είναι επειδή οι δυνάμεις που ασκούνται παίζουν το ρόλο της φυγόκεντρου δύναμης. Έχοντας ένα αυτοκίνητο στο δρόμο, καθοριστικό σε αυτό είναι η μη-λεία επιφάνεια του δρόμου αλλά και οι αυλακώσεις που έχουν τα λάστιχα του οχήματος. Αν το αυτοκίνητο περάσει με μεγάλη ταχύτητα και κάποια κλίση πάνω από λάδια, και έχοντας λάστιχα σε όχι πολύ καλή κατάσταση, οι τριβές με τον δρόμο γίνονται αμελητέες. Επομένως, παύει να υπάρχει φυγόκεντρος δύναμη και το αυτοκίνητο φεύγει από την πορεία του.

Όταν από την άλλη έχουμε τρακάρισμα αυτοκινήτου (ενός ή και παραπάνω), λαμβάνει χώρα το φαινόμενο της κρούσης. Σε μία ελαστική κρούση (όταν τα δύο σώματα που έρχονται σε επαφή, εξακολουθούν να είναι μόνα τους μετά την επαφή), υπάρχει συνολική διατήρηση της κινητικής ενέργειας, κάτι που μεταβάλλει ανάλογα τις ταχύτητες που αποκτούν τα σώματα μετά την κρούση. Όταν όμως η κρούση είναι πλαστική (δηλαδή μετά την κρούση έχουμε συσσωμάτωμα – τα δύο σώματα έχουν γίνει πλέον ένα), και αποκτούν μία νέα κοινή ταχύτητα. Στην ορμή, το μέγεθος μέσω του οποίου μελετάται η κρούση, παίζει ρόλο τόσο η μάζα όσο και η ταχύτητα του κάθε σώματος, γι αυτό και τα «αποτελέσματα» κάθε σύγκρουσης είναι απρόβλεπτα – προβλέψιμα ανάλογα με το όχημα, την ταχύτητά του αλλά και τον δρόμο στον οποίο κινείται.

Τέλος, όταν μια γέφυρα καταρρέει, ποιος μπορεί να είναι ο λόγος από άποψη Φυσικής; Γενικότερα, τα αίτια μπορούν να είναι πολλά, σαφώς με πρώτα και κύρια τις φθορές υλικών, τις κακές κατασκευές ή και φυσικές καταστροφές. Σε μια σιδερένια γέφυρα, αυτό που λαμβάνεται υπ’ όψιν κατά την κατασκευή της (ένα από τα πολλά δηλαδή), είναι η διαστολή και συστολή των υλικών ανάλογα με τις θερμοκρασιακές διαφορές που προκύπτουν μέσα στη διάρκεια ενός χρόνου, αλλά και τα φαινόμενα συντονισμού (που ήδη εξηγήσαμε στο προηγούμενο κείμενό μας).

Ακόμη και κάτι τόσο δυσάρεστο αλλά καθημερινό σαν γεγονός, έχει τελικά τη Φυσική του υπόσταση!