เรือชนสะพานในบัลติมอร์ อาจรุนแรงพอกับตอนปล่อยจรวดไปอวกาศ

สะพานฟรานซิส สก็อต คีย์ (Francis Scott Key Bridge) กลายเป็นเพียงซากปรักหักพัง หลังจากที่เรือบรรทุกสินค้าต้าหลี่ (Dali) จดทะเบียนสัญชาติสิงคโปร์ พุ่งชนบริเวณตอม่อสะพานในช่วง 1.30 น. ของวันที่ 26 มีนาคมที่ผ่านมา ซึ่งตามมาด้วยข่าวแนววิเคราะห์เหตุการณ์ในหลากหลายด้าน แต่สำนักข่าวนิวยอร์กไทม์ส (New York Times) ได้วิเคราะห์เหตุการณ์ในเชิงฟิสิกส์และพบว่า ความรุนแรงที่พุ่งชนในครั้งนี้อาจมีแรงในระดับเดียวกันกับการปล่อยจรวดไปสู่อวกาศ

หลักการคำนวณแรงที่ใช้ชนสะพานในบัลติมอร์

ในบทความที่เขียนโดยอาติช บาเทีย (Aatish Bhatia) และ ฟรานเซสกา ปารีส (Francesca Paris) ได้อาศัยกฎข้อที่ 2 ของนิวตัน ในการคำนวณแรงในหน่วยนิวตัน (N) หรือหน่วยที่บอกปริมาณของแรงที่เรือกระทำต่อตอม่อสะพานโดยประมาณ ซึ่งกฎดังกล่าวคือการบอกว่าแรง มีค่ามาจากมวลของเรือที่ทวีคูณกับความเร่งที่สามารถดูได้จากอัตราการเปลี่ยนแปลงความเร็วต่อวินาที (F = ma)

จากข้อมูลน้ำหนักเรือและการติดตามความเร็วเรือผ่านเว็บไซต์ติดตามเรือชื่อดังอย่าง MarineTraffic และ My Ship Tracking ส่วนเวลาในการพุ่งชนใช้หลักฐานจากภาพวิดีโอ ซึ่งผู้เชี่ยวชาญจากสถานบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (MIT: Massachusetts Institute of Technology) เชื่อว่าเวลาในการชนนั้นอยู่ระหว่าง 1 - 4 วินาที ทำให้แรงที่พุ่งชนโดยประมาณอยู่ระหว่าง 120 - 240 ล้านนิวตัน 

และในบทความยังมีการอ้างถึงสูตรคำนวณมาตรฐานความปลอดภัยของสะพานจากสมาคมทางหลวงระหว่างเมืองและขนส่งของสหรัฐฯ (American Association of State Highway and Transportation Officials: AASHTO) ที่นำน้ำหนักและความเร็วเรือไปคำนวณ จนระบุได้ว่าแรงที่ใช้ในการทำให้สะพานพังนั้นอยู่ที่ประมาณ 142 ล้านนิวตัน 

ซึ่งไม่ว่าจะใช้หลักการประมาณแบบใด บทความดังกล่าวได้ระบุว่า แรงขับดัน (Thrust) ที่จรวดขนส่งแซตเทิร์น วี (Saturn V) ในภารกิจอะพอลโล่ (Apollo) สำหรับส่งมนุษย์ไปยังอวกาศในอดีตนั้นใช้แรงทั้งหมด 35 ล้านนิวตัน หรือหมายความว่า แรงที่ชนสะพานนั้นมีค่าในระดับที่สามารถสร้างแรงส่งยานอวกาศพามนุษย์ไปนอกโลกได้

แรงที่ใช้ชนสะพานในบัลติมอร์บอกอะไรบ้าง

อย่างไรก็ตาม การคำนวณที่นำเสนอเป็นการประมาณอย่างเรียบง่ายเกินไป (Oversimplification) เพราะในความเป็นจริง จุดที่พุ่งชนอาจเป็นจุดเปราะบางของสะพาน ซึ่งไม่ได้จำเป็นต้องใช้แรงมหาศาลในการทำลาย รวมไปถึงการหมุนของเรือ องศาการชน ซึ่งล้วนมีผลต่อการคำนวณทั้งนั้น 

และที่สำคัญที่สุด เรื่องที่เกิดขึ้นกับสะพานในบัลติมอร์ ซึ่งสร้างเสร็จในปี 1977 และไม่มีการปรับปรุงมาตรฐานความปลอดภัยให้สอดรับกับขนาดของเรือในปัจจุบัน เป็นต้นเหตุที่ทำให้สะพานพัง และถ้ามีการสร้างโครงสร้างมากระจายแรงกระแทกรอบตอม่อสะพาน และปรับปรุงความทนทานของสะพานแต่แรก ก็จะไม่เกิดเหตุการณ์นี้ขึ้นมา 

ข้อมูลจาก New York Times

ภาพจาก Reuters