Enginyeria i matemàtiques per a la seguretat dels castells

Com ha de ser una pinya perquè eviti l’impacte dels castellers en cas que l’estructura caigui? Això és el que estan investigant conjuntament enginyers i matemàtics de la Universitat de Girona (UdG), la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), el Centre de Recerca Matemàtica, la Universitat de Lisboa i la Universitat de Warwick. El projecte, que compta amb la col·laboració de la Coordinadora de Colles Castelleres de Catalunya, vol determinar l’àrea de la pinya necessària per garantir que els castellers cauran, en cas de fer llenya, sobre la base i  no pas al terra.  

Per assolir l’objectiu, els investigadors estudien els factors mecànics que permeten construir i mantenir un castell i els motius que provoquen que aquest s’enfonsi. També busquen quan i on cauen els castellers i castelleres de tronc –les persones que estan per sobre la pinya– una vegada l'estructura s'ha trencat. Tota aquesta informació ha de permetre crear un model matemàtic que alimenti un sistema virtual de caigudes que finalment ens mapejarà la probabilitat d'impacte en cas de caiguda en una pinya.

 La primera part del projecte s’ha centrat en investigar la construcció d'un castell i, concretament, en els pilars. Tal com explica la responsable del projecte a la UdG i investigadora del grup de recerca en Equacions Diferencials, Modelització i Aplicacions, Marta Pellicer, els pilars són l’estructura castellera “més simple però contenen els elements principals que cal tenir en compte des del punt de vista mecànic”. La validació d’aquests primers resultats permetrà estendre la metodologia a estructures de castells més complexes. “Fins allà on tenim coneixement, aquest és el primer treball en analitzar els castells des d'aquest punt de vista: proposar un model matemàtic, obtingut a partir de les forces que intervenen en un castell, que estudiï l'estructura d'aquestes construccions i els seus moviments”. 

Disposar d’un model permet comprendre els factors mecànics clau de la realització i èxit d'un castell. També facilita saber com evolucionarà un castell a partir d’una situació concreta. A més, el model analitza i simula les reaccions físiques de les persones que formen l’estructura, i pot concebre virtualment possibles escenaris alternatius. Després que s’hagin publicat els primers resultats, el següent pas serà validar i calibrar l'estudi teòric 3contrastant-lo amb les dades reals”, tal com indica l’investigador de la UPC, Arnau Dòria-Cerezo.

 L’estudi té en compte tres punts de vista diferents i complementaris en la fase de construcció d'un pilar. En primer lloc, el pilar es modelitza –com un pèndol invertit controlat– per entendre i predir com evolucionarà. En segon lloc, l’equip científic afegeix les reaccions individuals de les persones que formen el castell (si s’ajupen, si fan més o menys força, si s’inclinen cap a un costat, etcètera). I, finalment, s’estudia el problema estàtic, és a dir, es mesura la càrrega suportada per cada casteller i castellera i es proposen indicadors que permetin preveure la viabilitat del pilar. 

“Els models ens han permès fer unes primeres simulacions numèriques per entendre millor aquests plantejaments i les claus mecàniques de l'èxit d'un castell”, explica l’investigador de la UPC Antonio Rodríguez-Ferran. Per Jordi Saludes, de la mateixa universitat, “els primers resultats són molt preliminars però sembla que estan d'acord amb les percepcions qualitatives que es tenen de la viabilitat d'un castell i, ara, convindria validar aquest treball inicial amb més dades i experiments”.

 L’origen de l’estudi rau al 158è European Study Group with Industry, que va tenir lloc al Centre de Recerca Matemàtica (Bellaterra) a principis de l’any passat. En aquestes trobades, amb una llarga tradició internacional, matemàtics i científics d'àrees afins treballen en problemes aplicats de rellevància industrial o social i són les empreses, entitats, grups tecnològics o centres de recerca les que proposen idees de projectes. El president de la Coordinadora de Colles Castelleres de Catalunya, Pau Camprovín, assenyala es tracta d’una “oportunitat única per a què el món acadèmic i la societat treballin conjuntament en problemes aplicats”.

 

El contingut d'aquest camp es manté privat i no es mostrarà públicament.
CAPTCHA
This question is for testing whether or not you are a human visitor and to prevent automated spam submissions.