Nagy tömegek hidrodinamikája

Egyes rendezvényeken, nagyvárosokban kialakuló tömegek biztonságos mozgása miatt fontos a modellek készítése. A tömeggé összeállt emberek mozgásának modellezésének számos gyakorlati alkalmazása van. Ilyen például a kockázatelemzés tömegrendezvények biztosítása során, vagy a filmiparban a vizuális effektek létrehozása. Ugyanakkor a téma kutatói eddig csak korlátozottan tudták modellezni a gyalogosok mozgását, mivel a modellkísérletek során nehéz volt számszerűsíteni a mozgás paramétereit.

A: A 2016-os Chicago-i Bank of America Maraton startvonala. B: Az „A” kép kinagyított részlete a sárga ruhás szervezőket mutatja, akik a futókat vezetik és beavatkoznak a tömeg mozgásába – ez mind gyorsaságban, mind sűrűségben rendszeres zavarásokat jelent. Ez utóbbiak állandó sebességgel terjednek. C: A sebesség és a sűrűség hullámai, amelyek a meneteléssel ellentétes irányban terjednek ugyanazon tömegben.

Forrás: Nicolas Bain/Science

A franciaországi Lyonban dolgozó Nicolas Bain és Denis Bartolo a Science c. tudományos lap 2019. január 4-i számában tette közzé a témában végzett kutatásuk eredményeit.

A kutatók több tízezer maratoni futó mozgását elemezték, miközben a startvonalhoz álltak föl. Ilyenkor a szervezőkből álló kordon vezeti a futókat gyaloglás és megállás több egymást követő váltakozása során. Ez a módszer olyan periodikus és kontrollált zavarásokat jelent, amelyek nagyon hasonlóak a folyadékok mozgásához. Ebben a vizsgálatban tanulmányozták először a tömegmozgást hydrodinamikai modellekkel együtt.

Bain és Bartolo Eredményei szerint a sebességre vonatkozó információk állandó, 1m/s sebességgel terjednek a tömegben, míg az irányváltásokra vonatkozó információk terjedése nehézkesebb és lassabb. Ezen megfigyelések alapján a tömegek mozgását leíró hidrodinamikai elméletet dolgoztak ki, amely segítségével sikeresen megjósolták más tömegesemények mozgásdinamikáját is.

Forrás: bajomi.eu/