Elbuque de carga Daliderribados tres tramos de armadura principales, construidos con elementos de acero conectados formando triángulos, en elPuente de la llave Francis Scottapenas unos segundos después de estrellarse contra uno de los pilares del puente la madrugada del martes 26 de marzo de 2024.

ElpuenteEl colapso ocurrió tan rápido que los equipos de trabajo en el puente tuvieron poco tiempo para escapar.Los ingenieros civiles como yo hemos estado prestando atención a este desastre porque queremos encontrar formas de hacer que infraestructuras como estos grandes puentes sean más resilientes.Para que un puente de este tamaño colapse se necesitaría una fuerza de colisión catastrófica.Pero utilizando algunos principios básicos de la física, podemos estimar aproximadamente cuál era esa fuerza.

El teorema del impulso impulso

Puedes calcular la magnitud de la fuerza de colisión de Dali usando un principio físico fundamental llamadoel teorema del impulso impulso.

El teorema se deriva directamente deSegunda ley de Newton, que establece que la fuerza es igual a la masa por la aceleración.El teorema del impulso del impulso suma tiempo a ambos lados de esta ecuación, para indicar que la fuerza multiplicada por el tiempo es igual a la masa multiplicada por el cambio de velocidad cuando se aplica la fuerza.

F*ât = m*âv.

Para calcular la teoría del impulso impulsor para la colisión de Dali, multiplique su fuerza de colisión por el tiempo que duró la colisión y equipare eso con la masa de Dali multiplicada por su cambio de velocidad antes y después del choque.Entonces, la fuerza de colisión de Dalí tiene que ver con su masa, cuánto duró la colisión y cuánto se desaceleró después del choque.

Las cifras del accidente de Dalí

Dalí pesa257,612,358 libras o 116,851 toneladas métricascuando esté completamente cargado.Viajó a una velocidad de 10 millas por hora, o 16,1 kilómetros por hora, antes de la colisión;después de estrellarse contra el muelle del puente,Dalí disminuyó la velocidada 7,8 millas por hora, o 12,6 kilómetros por hora.

Otro parámetro importante es el tiempo de colisión, que se refiere al período de tiempo en que el barco entró en contacto con el puente durante el accidente, lo que provocó que Dali desacelerara repentinamente.

Nadie sabe todavía el momento exacto de la colisión, pero segúnRegistrador de datos del viaje de Dalíy elRegistro de la policía de la Autoridad de Transporte de Maryland,el tiempo total de colisiónFueron menos de cuatro segundos.

Para los automóviles que chocan en una carretera, el tiempo de colisión suele ser de entre medio segundo y un segundo.El accidente de Dalí se parece a cómo podría chocar un vehículo en el muelle de un puente, por lo que tiene sentido utilizar la duración similar del tiempo de colisión para estimar la fuerza de la colisión.

La fuerza de colisión de Dali

Con esas estimaciones y la teoría del impulso-momento, podemos tener una idea bastante clara de cuál fue probablemente la fuerza de colisión de Dali.

La fuerza de colisión de Dali se calcula tomando la masa de Dali y multiplicándola por el cambio de velocidad de Dali antes y después del choque, y luego dividiendo todo eso por la duración del tiempo de colisión.Si se supone que el tiempo de colisión es de sólo un segundo, se obtiene una fuerza de colisión de 26.422.562 libras.

257.612.358 libras/(32,2 pies/seg²) * (14,7 pies/segâ11,4 pies/segâ¡) / 1 segundo = 26.422.562 libras.

Como referencia, elAsociación Estadounidense de Funcionarios Estatales de Carreteras y Transporteespecifica que la fuerza de colisión en el muelle de un puente de carretera desde un camiónchocarSon alrededor de 400.000 libras.

Dicho esto, la fuerza de colisión del carguero Dalí en el muelle del puente Baltimore Key es equivalente al escenario de 66camiones pesadosconduciendo a una velocidad de 60 millas por hora (97 km por hora) y golpeando el muelle del puente simultáneamente.Esta magnitud está mucho más allá de la fuerza que el muelle puede soportar.

Si bien sería técnicamente posible diseñar un puente súper robusto que pueda soportar este nivel de fuerza de colisión, hacerlo aumentaría drásticamente el costo del puente.Los ingenieros civiles están investigando diferentes enfoques que reducirían la fuerza aplicada directamente sobre los pilares, como el uso de barreras de protección absorbentes de energía alrededor de los pilares que disipan el impacto.Este tipo de soluciones podrían prevenir desastres como este en el futuro.

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