Olası Bir Depremde En Önemli Detaylardan Biri Olan Zemin Faktörü ve Bilmeyenler İçin Rezonans Olayı

malum hep duymuşsunuzdur, kayalık zemine yapılan binalar daha sağlam olur diye. peki niçin?

bunu anlamamız için öncelikle rezonans olayını anlamamız gerekir. rezonans, tanım olarak belirli bir frekansta titreşen bir sistemin, aynı frekanstaki dış titreşimin tesirinde kalarak yüksek genlikle titreşmesi olayıdır. yani rezonans, maddenin kendi özgül frekansıyla aynı frekansta üzerine gelen dalgaların etkisiyle aşırı genleşmesi ve parçalaması diyebiliriz. kafanız karıştıysa okumaya devam edin, birazdan aydınlanacaksınız. her maddenin bir doğal frekans değeri vardır. ve o doğal frekansla aynı frekansta gelen ses dalgaları maddeyi parçalar. peki bu nasıl oluyor? bunu biraz daha açalım:

bir salıncak hayal edin. siz salıncağı ister hızlı sallayın, ister yavaş, o salıncağın karşı tarafa gidip geri dönme süresi hep sabittir. siz o salıncağı nasıl sallarsanız sallayın, hep aynı sürede gidip geri döndüğünü fark etmişsinizdir.

işte bu süre o salıncağın frekansıdır.
şimdi, siz çocuğunuzu o salıncağa oturttunuz. salıncağı hızlandırmak için o salıncağınkiyle ile aynı frekansta itiş gücü vermelisiniz. yani salıncağı ittiniz, salıncak karşıya gitti, geri döndü ve tekrar karşıya giderken yine itersiniz. salıncağı hızlandırmak için her seferinde salıncak karşıya giderken itersiniz ve bu durumda uyguladığınız kuvvetin ritmi hep aynı olmak zorundadır (salıncağın gidiş-geliş süresiyle aynı). bu durumda salıncak git gide hızlanır. dolayısıyla sizin salıncağa uyguladığınız ritmik kuvvetin frekansı, salıncağın kendi frekansı ile aynıdır. eğer salıncağa rastgele frekansta kuvvet uygularsanız salıncak hızlanmaz. yani bir giderken, bir de gelirken kuvvet uygulayın, salıncak yavaşlar. ama salıncağın gidiş-geliş hızıyla aynı sürede itiş gücü uyguladığınızda o salıncak giderek hızlanır, hızlanır, hızlanır ve en sonunda o kadar hızlanır ki daha fazla iterseniz salıncak merkezkaç kuvvetine daha fazla dayanamaz ve menteşesinden kopar ya da bir şekilde çocuğunuzu yere fırlatır. işte bu gerçekleşen olaya rezonans denir. bu durumda en sonunda maddenin parçalanması kaçınılmaz olacaktır.

işte maddeleri oluşturan atomlar da böyledir. siz bir maddenin doğal frekansı ile aynı frekansta ritmik bir güç uygularsanız, o maddeyi oluşturan atomlar da tıpkı o salıncak gibi ritmik bir şekilde gidip gelir ve uyguladığınız gücün frekansı aynı olduğu müddetçe atomların bu ileri geri hareketleri giderek hızlanır ve en sonunda atomlar birbirinden ayrılır, yani madde parçalanır. işte şarkıcıların bağırarak cam bardağı parçalaması bu şekilde olur. o bardağı oluşturan atomların frekansı ile aynı frekansta ses dalgalarıdır bunu yapan. ya da bir bölük askerin sadece uygun adım yürüyerek devasa bir asma köprüyü çökertmesi de aynı prensiple olur (fransa'da uygun adım yürüyen askerler bir asma köprüyü yıkarak sen nehrine dökülmüştür). rezonans olayının görsel izahı şu videoda gayet güzel gösterilmekte:

nicola tesla'nın icat ettiği deprem makinesi de bu prensiple çalışır. siz de tesla'nın deprem cihazının bir şehir efsanesi olduğunu mu düşünüyorsunuz yoksa? saf olmayın arkadaşlar. bugün o cihaz tüm hastanelerde kullanılıyor bile: eswl (taş kırma) cihazı. 

o cihaz böbreğin içine girmeden böbrekteki taşları nasıl kırıyor zannediyorsunuz? üstelik de taştan çok daha hassas olan böbreğe hiçbir zarar vermeden. çünkü o cihaz, böbreğin içindeki taşın frekansıyla aynı frekansta ultrasonik ses dalgaları gönderir. taş parçalanır ama böbrek dokusunun doğal frekansı farklı olduğundan bu dalgalardan etkilenmez. işte durum bu kadar basit.
peki bu bilginin binaların zemin faktörüyle ne ilgisi var?
anlatacağım efendim, okumaya devam edin.

deprem olduğunda fayı kırarak aniden yer değiştiren tektonik plakalar belli bir frekansta deprem dalgaları yaratır. eğer deprem dalgalarının frekansı, binayı oluşturan demir, beton gibi maddelerin frekansı ile aynı olursa rezonans gerçekleşir ve bina parçalanır. fakat bu çok çok düşük bir olasılıktır. eğer bina kayalık bir zemindeyse, o zemin deprem dalgalarını olduğu gibi binaya iletir. bu dalgaların frekansının, binanın frekansı ile aynı olma olasılığı da neredeyse binde bir olasılıktır.

peki bina gevşek bir zemindeyse ne olur?
işte sorun burada. deprem esnasında gevşek toprak, üzerine gelen deprem dalgalarını dağıtarak rastgele yönde ve farklı frekanslarda binlerce farklı deprem dalgasına dönüştürür. işte o dalgalardan birinin binanın frekansını tutturma olasılığı oldukça yüksektir. neticede binayı oluşturan demir, beton gibi yapılar rezonans etkisiyle parçalanır. bina yıkılmaz, adeta patlar. evet yanlış okumadınız, bina bir bomba gibi patlar. parça tesirli bombalardan yapılmış bir odanın ortasında olduğunuzu düşünün ve bu bombaların aynı anda patladığını. sizin o binanın içinden sağ çıkabilmeniz imkansızdır. aynı şekilde sulu gevşek zemin de deprem dalgalarıyla rezonansa girerek sıvılaşabilir ve binanın zeminde çökmesine veya yan yatmasına sebep olabilir. deprem enkazı görmüşseniz hatırlayın, bazı binalar yan yatmış veya zemine doğru batmıştır (şunun gibi). 

o binalar sağlam olmadığı için değil, altındaki zemin sıvılaştığı için hasar görmüştür.

ama bazı enkazlar vardır ki bina tamamen yerle bir olmuş, resmen bir moloz yığınına dönmüştür (şunun gibi). 

işte onlar rezonans olayından golü yemiş binalardır. bunlar çürük olduğundan değil, gevşek zeminin ürettiği farklı frekanstaki binlerce çeşit dalgalardan birinin bina ile rezonansa girmesinden dolayı yıkılmış, daha doğrusu patlamıştır.
 
o bina ne kadar sağlam inşa edilirse edilsin, bir kez rezonansa girdi mi felaketten kaçışı, kurtuluşu yoktur. ancak profesyonel inşaat firmaları böyle zeminlerde, öncelikle zemin iyileştirici çalışmalar yaptıktan sonra üzerine sağlıklı bina yapabilir. ama bizim mahalle müteahhitlerinin böyle zemin iyileştirmeleri yaptığına inanmak biraz saflık olur gibime geliyor.

yani bina ne kadar sağlam olursa olsun, zemini sağlam değilse o bina tehlikelidir. bir ev alırken ya da kiralarken öncelikle zemine bakmanız gerekir. o devasa kolonlar sizi aldatmasın. peki binanın zemininin sağlam olup olmadığını nasıl anlayabilirim diye sorarsanız o civarda biraz gezintiye çıkın derim. mutlaka oralarda bir inşaat vardır. işte o inşaatın temel çukuruna bakın, o bölgenin zemin yapısı hakkında size az çok ipucu verecektir. genel olarak tepelik, yüksek yerlerin zemini kayalık olur. şehirin alçak bölgelerindeki düz araziler, kurutulmuş bataklık zeminler, sahile yakın yerler genellikle sakattır. ev alırken buralardan uzak durmanız gerekir. ayrıca belediyelerde de zemin etüt çalışmalarının kayıtları vardır. gidip bilgi almak için belediyeye de danışabilirsiniz.

ufkunuzu iki katına çıkarabildiysem ne mutlu bana. depremsiz güzel günler dilerim.

ekleme: toprağın sıvılaşması ile ilgili basit ama harika bir deneysel anlatım videosu
bu video için cuzdanikicinidelenadam'a teşekkür ederim.