Harry Potter og egensvingningerne
Millenium Bridge Harry potter halvblodsprinsen egensvingninger fysik solen

Millinium Bridge styrtede sammen i filmen Harry Potter og Halvblodsprinsen på grund af egensvingninger. Solen har egensvingninger på samme måde. (Foto: Shutterstock)

Millinium Bridge styrtede sammen i filmen Harry Potter og Halvblodsprinsen på grund af egensvingninger. Solen har egensvingninger på samme måde. (Foto: Shutterstock)

Harry Potter og halvblodsprinsen, som har premiere i denne uge, indeholder en scene, hvor Millenium Bridge i London ødelægges af dødsgardister.

Faktisk var den rigtige Millenium Bridge også ved at blive ødelagt, blot to dage efter den var blevet indviet. Årsagen var dens egensvingninger, og derfor bruger jeg ofte Millenium Bridge som eksempel, når jeg skal forklare egensvingninger i Solen.

Nu har jeg endda fået en fantastisk animation af, hvordan det faktisk ville have set ud, hvis man ikke havde fået repareret Millenium Bridge. Selvom jeg bor i England, har jeg endnu ikke haft mulighed for at se hele Harry Potter og halvblodsprinsen, men Millenium Bridge var med i en af de trailers, der kom ud for filmen.

Man skal 1:15 ind i traileren, før man første gang ser Millenium Bridge. 1:54 ser man dødsgardisterne, der flyver rundt om broen, hvilket sætter gang i broens egensvingninger, og 2:10 falder broen sammen.

Alle genstande har egensvingninger

Nogle genstande, såsom en guitar, en vindharpe eller en kirkeklokke, har egensvingninger eller resonansfrekvenser i et frekvensområde, som det menneskelige øre kan opfange. Andre genstande som huse, broer, Jorden og stjernerne har resonansfrekvenser, der er for lave til, at det menneskelige øre kan opfange dem.

Princippet er dog det samme. Hvis enhver genstand slås an eller eksisteres tilstrækkeligt, vil de ringe med en tone, nemlig deres resonansfrekvens, som er frekvensen for deres egensvingning. Genstande som broer har ofte egensvingninger med perioder lidt under et sekund og derfor resonansfrekvenser på et par hertz.

Normalt er egensvingningerne i broer stærkt dæmpet, og de opnår derfor ikke særlig stor styrke, hvilket vi skal være glade for, da egensvingningerne, hvis de opnår tilstrækkelig stor styrke, faktisk kan få broerne til at falde sammen. Netop derfor er man også meget påpasselig med at bygge broerne således, at deres egensvingninger er stærkt dæmpet.

Problemet med Millenium Bridge var, at man ikke have taget forbehold for, at broen skulle bruges som gangbro, og at mennesker slår broer an eller eksisterer broer anderledes end f.eks. biler.

Vi går i takt

Normalt eksisteres genstande som huse, broer og lygtepæle tilfældigt af f.eks. vinden eller biler. Det samme gælder for Solen. Solens toner er slået an af turbulent bevægelse i dens ydre lag.

En god måde at forestille sig dette på er at forestille sig en kirkeklokke i en sandstorm. Kirkeklokken vil blive ramt af millioner og millioner af sandkorn. Nogle af disse sandkorn vil ramme klokken i takt og slå den an, og andre sandkorn vil ramme klokken ude af takt og dæmpe den. Alt i alt vil dette få kirkeklokken til at synge ganske svagt, da tonerne i en kirkeklokke lever i relativt lang tid.

For Millenium Bridge er det ikke sandkorn, der slår den an, men de mennesker, der går hen over den. Normalt vil disse mennesker passere broen ude af takt og derfor - ligesom tilfældet med sandkornene og kirkeklokken - vil nogle af menneskene slå broen an og andre dæmpe den.

Problemet er nu, at hvis broen kommer til at svinge bare en lille smule, så vil de passerende mennesker begynde at gå i takt. Og når først de passerende begynder at gå i takt, så hjælper det ikke meget, at egensvingningerne er dæmpet, for nu slås svingningerne ikke længere an tilfældigt. Derfor vil styrken af egensvingningerne tage til, jo flere mennesker der går henover broen på samme tid.

Dette var præcis, hvad de første gæster på Millenium Bridge oplevede; at broen begyndte at svinge under dem, og det tog ikke lang tid, før broen havde fået tilnavnet "Wobbly Bridge".

I kø for at komme over broen

Selvom det måske kan lyde, som om en tur på Wobbly Bridge kunne være meget sjov - lidt som en tur på en trampolin - så var det bestemt uønsket, at Millenium Bridges egensvingninger tog til i styrke, jo flere mennesker der gik på den ad gangen, da dette i sidste ende kunne få broen til at flade sammen.

Hvis man kigger godt efter i filmen ovenfor, så kan man faktisk godt se, at broen begynder at svinge, før den styrter sammen.

For at undgå, at Millenium Bridge skulle falde sammen, startede man med kun at tillade 200 mennesker at passere broen ad gangen. Dette gav dog store problemer med folk, der måtte stå i kø og vente på at få lov at passere broen.

Derfor gik man i stedet i gang med at ændre broens egensvingninger, således at de blev endnu stærkere dæmpet. Men det er bestemt ikke lige til at ændre en så stor bros egensvingninger, og faktisk tog det næsten et år og kostede omkring 50 millioner kroner.

Denne artikel er oprindeligt publiceret som et blogindlæg.

... Eller følg os på Facebook, Twitter eller Instagram.

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.


Se den nyeste video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab og sundhed henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's Center for Faglig Formidling med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.