Nejpřirozenější lidská frekvence odpovídá kroku těhotné ženy. Ten houpavý pohyb o kmitočtu 1,5 Hz se každému z nás vryje do paměti tak hluboce, že už nám to vydrží na celý život. Má na nás celkově zklidňující vliv a cítíme se při něm všestranně dobře. Velmi dobře to ví každý rodič, který někdy tišil neutišitelné malé dítě. Když už nezabírá opravdu vůbec nic, je třeba ho začít houpat právě touto frekvencí, což se dělá buď tak, že se s ním popochází tam a zpět anebo se s ním tatínek či maminka pouze na místě pohupuje v kolenou. Stejnou funkci plní, či spíše dříve plnila, také kolébka.

Naproti tomu malé celočíselné (2,3,4,5) násobky této frekvence mají na náš organismus vliv přesně opačný. Významně nás zneklidňují a podle naší citlivosti v nás vyvolávají více či méně nepříjemné pocity.

Vzpomínám si, jak jsem kdysi v polovině 80. let minulého století seděl na přednášce z mechaniky, což byl jeden z mnoha úchvatných a uchvacujících předmětů na naší strojní fakultě. Statika, dynamika i kinematika nám přidaly do života další, úplně nový pohled na svět kolem nás. Ten den byla řeč o kmitavém pohybu a pan docent nám vyprávěl možná až trochu tajemný příběh ze své praxe. Tehdy si přední československý výrobce terénních nákladních automobilů vybudoval nový zkušební okruh, na kterém testoval zejména podvozky a závěsy kol. Mnozí zkušební řidiči si po krátké době všimli, že při určité rychlosti mají velmi nepříjemné pocity a ti nejcitlivější z nich dokonce i zastavovali uprostřed jízdy a kvapně opouštěli kabiny svých vozů. Nikdo nevěděl, čím to může být, kdekdo měl podezření na kdeco a nakonec tedy museli přijet až odborníci právě z této katedry. Tušíce souvislosti se ihned vyptali zedníků, podle jaké šablony modelovali profil trati. Ti se dušovali, že žádnou šablonu neměli a výsledný tvar je proto naprosto náhodný. Odborníci tedy detailně proměřili celou dráhu a ve sloupcovém grafu vynesli počet opakování pro jednotlivé vlnové délky. Dodnes vidím ten obrázek nakreslený v levé horní části dlouhatánské zelené tabule, která se táhla téměř přes celou stěnu naší posluchárny, před očima. Rozdělení bylo v podstatě rovnoměrné, ale u jednoho rozměru byl výskyt mnohonásobně vyšší. Úplně z toho tehdy mrazilo. Odborníci šli tedy znovu za těmi stavaři s tím, že profil v žádném případě není náhodný, protože jedna délka se tam vyskytuje nepoměrně vícekrát. A když jim řekli i její rozměr, tak už si vzpomněli, že právě takovou délku mělo použité bednění. To při betonování postupně posunovali a tím tam tuto vlnovou délku nevědomky pokaždé zanesli. No a při určité rychlosti vznikla právě frekvence zmíněná v předcházejícím odstavci.

Tento příklad ze života mechanika se mi v posledních letech vybaví vždy znovu a znovu, když jedu na svém kole olomouckou Denisovou ulicí z Náměstí Republiky směrem do centra. V roce 2007 tam proběhla celková rekonstrukce tramvajové trati zajímavá tím, že tam byl poprvé použit nový způsob odhlučnění vrstev kolejového lože pomocí pryžových odhlučňovacích rohoží a pryžových bokovnic kolejnic. Ty pohlcují vibrace způsobené projíždějícími tramvajemi a zmírňují tak jejich vliv na okolní historickou zástavbu. Celá ulice byla tehdy také nově vydlážděna řezanými žulovými kostkami. Vlivem každodenního, byť velmi silně regulovaného, automobilového provozu už vozovka dávno není tak ideálně rovná jako před téměř deseti lety a zvolna začíná kopírovat jednotlivé pražce. Je to sice sotva pár milimetrů a při chůzi si toho nejspíš ani nevšimnete, ale pojedete-li tam na kole určitou rychlostí, můžete zažit výše popisované pocity zkušebních řidičů.

Dne 18.11.2016 jsem se rozhodl celou věc podrobněji prozkoumat. Pro co nejlepší přenos kmitavého pohybu jsem obě pneumatiky svého kola přehustil na 0,5 MPa, tedy o přibližně 10% nad výrobcem stanovený maximální povolený tlak 0,45 MPa a samozřejmě jsem nepoužil cyklistické kalhoty ani rukavice s vycpávkami tlumícími přenos vibrací ze sedla a řídítek. Jezdil jsem ve stopě používané pravými koly aut, což je pás napravo od pravé kolejnice široký přibližně 200 mm.

Jak jsem zjistil v příslušné projekční kanceláři a měřením ověřil přímo na místě, osová vzdálenost betonových pražců je zde 650 mm. Příznivá frekvence tedy vzniká při rychlosti 0,65 m x 1,5 Hz = 0,975 m/s = 3,51 km/h a nepříznivé frekvence vznikají při rychlostech 2 x 3,51 km/h = 7,02 km/h, 3 x 3,51 km/h = 10,53 km/h, 4 x 3,51 km/h = 14,04 km/h a 5 x 3,51 km/h = 17,55 km/h.

Zatímco příznivé frekvence lze na jednostopém vozidle dosáhnout jen velmi obtížně, z nepříznivých jsem si mohl i vybírat. Postupně jsem je všechny několikrát vyzkoušel a vzhledem k nutnosti držet stopu a nevjet přitom do žlábku kolejnice byla určitě nejsnáze udržitelná rychlost 14,04 km/h.

Co se týká účinku jednotlivých nepříznivých frekvencí, byl velmi podobný. Už pár desítek sekund mi stačilo k dosažení pocitu počínající bolesti hlavy. Delší dobu bych to určitě nevydržel a těm řidičům se opravdu nedivím...

polygon

Olomouc - 2016

nerovnost vozovky

Olomouc - 2016

vlnová délka

Olomouc - 2016

zkušební jízda

Olomouc - 2016