То правой, то левой
Военные говорят, что причина появления команды – резонанс, который возникает, когда солдаты идут нога в ногу. Он разрушил несколько мостов и унёс жизни десятков, если не сотен солдат и гражданских.
«Известны случаи, когда резонанс разрушал висячие мосты. Мост в Анже (Франция) разрушил отряд солдат, чётко отбивающих шаг, ударяющих то правой, то левой ногой по настилу. Египетский мост через реку Фонтанку в Санкт-Петербурге развалился при прохождении по нему кавалерийской части, лошади которой были обучены ритмическому шагу и одновременно ударяли копытами. И в том, и в другом случае оборвались цепи, поддерживающие мост. Хотя цепи были рассчитаны на то, чтобы удержать больший груз, чем вес переходивших по мосту людей и лошадей», – объясняет учитель физики и математики белгородского лицея № 10 Наталья Винакова.
Пожалуй, кроме армии, только в школе так ценится маршировка. Строем на утренниках идут детсадовцы, выпускники на турслёты, патриотические праздники. А школьники-кадеты, от казаков до госавтоинспекторов, чеканят шаг по любому значимому поводу. И ни одна школа от этого не пострадала.
«Мы отдали сына специально в кадетский класс, чтобы, кроме основного образования, получал и военную подготовку. Их учат правильно ходить строем, маршировать, петь строевые песни. Сыну нравится, гордится собой. Весной и осенью занимаются на стадионе у школы, зимой – в спортзале на первом этаже», – говорит белгородец Сергей.
«Моя старшая дочь учится в восьмом классе обычной школы. Маршем ходить их не учат, только перед линейкой на 1 сентября могут сказать идти классом в ногу, чтобы смотрелось красиво. А вот ритмика у детей была – занятия шли в актовом зале на втором этаже школы. Никогда не слышала, чтобы из‑за этого под залом пошли трещины или штукатурка осыпалась», – делится родительница Кристина.
Эффект качелей
На самом деле всё просто. Понятие резонанса проходят ещё в школе на уроках физики, в том числе на примерах с мостами.
«Резонанс возникает, когда частота собственных колебаний системы совпадает с частотой вынуждающей силы. Пример – качели: чтобы сильно раскачать даже тяжёлые качели, нужно толкать их в такт их же колебаний. Если солдаты шагают в такт раскачивающегося моста, то мост начинает сильно раскачиваться, и цепи разрываются. При строительстве зданий и мостов резонанс, безусловно, учитывается», – продолжает учитель.
Строительные нормы и правила, на которые опираются проектировщики при строительстве школ, очень серьёзные. Поэтому фактически невозможно, чтобы полшколы резонировало во время маршировки. Санитарно-эпидемиологические требования к условиям и организации обучения в общеобразовательных учреждениях также строги. Они рекомендуют размещать спортзалы на первых этажах школ или в пристройках. При размещении спортивного зала на втором этаже и выше должны использоваться звуко- и виброизолирующие материалы.
Наталья Винакова уверяет: если гипотетически предположить, что при маршировке детей в школе частота собственных колебаний пола и детских шагов будут близки друг к другу, то разрушений всё равно не произойдёт. На это есть ряд причин.
Во‑первых, вынуждающая сила толчков детских ног невелика. Во‑вторых, перекрытия школы поддерживаются не цепями, а стенами и фундаментом здания. В‑третьих, дети могут маршировать по периметру помещения, и при повороте на 90 градусов ритм толчков детских ног сбивается. И последнее: в каждом классе найдутся несколько ребят, которые не попадают в такт отряду. Они будут уменьшать общую силу толчка, а значит, мешать раскачиванию.
Из мировой истории
Подвесной мост Бас-Шен через реку Мен в Анже (Франция) рухнул в 1850 году, когда по нему маршировал батальон солдат. Бушевала гроза, дул сильный ветер, что усилило резонанс. Солдаты ускорили шаг, и тросы, на которых держался мост, не выдержали. Погибли 220 военных и трое гражданских. Длина моста составляла 102 м, его поддерживали два железных троса. Специалисты сходятся в том, что если бы они не были так окислены, то мост бы выдержал.
Похожая трагедия произошла 20 годами ранее в Англии, недалеко от Манчестера. Небольшой мост рухнул, когда по нему шёл отряд из 60 артиллеристов. Тогда никто не погиб.
Арочный мост Медовый через реку Ниагара в Канаде построен в 1897 году. Сомнения в его надёжности появились в 1925 году: он начал резонировать во время парада. Вскоре на его месте построили новый мост и назвали Радужным. Он служит и сегодня.