Opinion: Impuls og kinetisk energi kan forklare kollapset

Af Nina Vosbein, civilingeniør, Virum, fredag 30. nov 2007 kl. 00:45

Jeg tilslutter mig Niels Harrits skepsis (Ingeniøren nr. 47/2007) vedrørende "piledriver"-forklaringen på World Trade-tårnkollapset, i den anførte form.

Man skal nok tænke såvel på mekaniske bølger som på impuls p = mv og kinetisk energi Ekin=½mv2. Og kraften er som bekendt ifølge Newton K = dp/dt. Betragt en tårnmodel i analogi med funktionen af en velkendt tingest til ham, der har alt: Et antal penduler i form af stålkugler ophængt så kuglerne berører hinanden:

a) En yderste kugle føres ud til siden og slippes.

b) Kuglen med impulsen mv rammer nabokuglen.

c) Impulsen overføres gennem kuglerækken med en materialebestemt hastighed, nemlig udbredelseshastigheden for en mekanisk bølge i stål, eller populært, lydhastigheden i stål.

d) Når impulsen når frem til sidste kugle i rækken svinger denne ene kugle ud. Hindrer man den i at svinge ud, kastes impulsen tilbage gennem rækken.

Mekaniske bølgers hastighed i stål er af størrelsen 5-6 km/s for longitudinale bølger, og ca. 3 km/s for transversale. Det må formodes, at begge slags bølger er medvirkende ved tårnets kollaps.

Tænker vi nu på stålkonstruktionen i tårnet: Hvis tårndelen oven for brandzonen falder gennem en eller to ødelagte etager og derved har opnået en hastighed v-fald, vil impulsen m-tårndel x v-fald have forplantet sig til underste etage gennem tårnhøjden ca. 400 meter på ca. 0,07 sekund. Underste etage kan ikke flytte sig, så bølgen kastes tilbage.

Da v-fald er meget mindre end v-mekanisk vil destabiliseringen ramme samtlige etager langt hurtigere, end med den hastighed et frit faldende legeme kan opnå på et par etagehøjder, og samtlige etager bryder sammen så godt som samtidigt, hvis den overførte krafts virkning overstiger stålets brudstyrke.

Måske bryder den nederste etage sammen først? Bølgehastighedsændring ved højere temperatur kan vist ikke forrykke resultatet væsentligt?