Modelos físicos y numéricos para la reconstrucción de hechos en ciencia forense: derrumbe de edificios

• V. Torres Zúñiga ^[1] ; José Guadalupe Bañuelos Muñeton ^[1]
  1. [1] UNAM
• Localización: Latin-American Journal of Physics Education, ISSN-e 1870-9095, Vol. 11, Nº. 2, 2017
• Idioma: español
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• Resumen
  • español

    Analizamos un video del colapso de una estructura del complejo de las torres-gemelas, del año 2001. Encontramos que la aceleración de su parte superior se puede modelar adecuadamente como una caída libre. Para profundizar el estudio utilizamos tres modelos complementarios: en videos públicos similares, un modelo físico y una simulación computarizada. De hecho, de modo comparativo se analizaron otros cinco videos, de estructuras de más de 10 pisos, derrumbadas (de modo controlado) por medio de explosivos; encontramos que por momentos, algunas de sus secciones presentan un comportamiento dinámico similar. También se construyó un modelo físico simple (constituido por 6 plataformas y 12 pilares abatibles); por medio de un video-análisis en Tracker encontramos, una vez más, que la plataforma superior cae libremente. Finalmente, utilizamos una extensión para Blender para modelar cualitativamente la mecánica en la demolición de estructuras virtuales. Observamos que la simulación es congruente con lo observado los otros modelos. En todos los casos encontramos zonas y lapsos donde el colapso presenta un efecto mínimo de torca; es decir, una dinámica uniformemente acelerada. Con todo, el resultado más notable es la medición de aceleraciones cercanas a 9.8 m/s2 . Tanto el análisis del video inicial, como los dos modelos complementarios, representan una propuesta didáctica para una actividad integral del tema de mecánica, en un contexto de una clase que conjunta las áreas de la física aplicada con la ciencia forense.

  • English

    We analyze a video of the collapse of a structure of the World-Trade-Center, 2001. We found that the acceleration of its top can be adequately modeled as a free fall. To extend the study, we used three complementary models: 1) in similar public videos, 2) in a physical model, and 3) in a virtual model. In fact, in a comparative way, other five videos of structures over 10 floors, collapsed (in a controlled mode) by explosives were analyzed. We found that at times, some sections have a similar dynamic behavior. A simple physical model (consisting of 6 platforms and 12 folding pillars) was also built; by means of a video analysis on Tracker; once again, we found that the upper platform falls freely. Finally, we use Blender-Phython to encode a virtual demonstration of higher and more sophisticated structures than the physical model; We observed a similar behavior, however, only in part of the collapse. In all cases, we found areas and times where the collapse has a minimum torque. However, the most important result in this study is the measurement of accelerations close to g. Both the initial video analysis, as the three complementary models, represent a didactic proposal for an integral activity of mechanics, in the context of a class that combines the areas of physics and forensic science.