Científics d’universitats catalanes, angleses i portugueses investiguen la manera més segura d’alçar castells
01-06-2021
La seguretat és un element clau en la realització de castells. Matemàtics i enginyers de la Universitat de Girona (UdG), la Universitat Politècnica de Catalunya · BarcelonaTech (UPC), el Centre de Recerca Matemàtica, la Universitat de Lisboa i la Universitat de Warwick treballen conjuntament per determinar l'àrea de la pinya necessària per garantir que, en cas de caiguda, les persones cauran sobre la base i evitar així un possible impacte a terra. El projecte s’està realitzant en col·laboració amb la Coordinadora de Colles Castelleres de Catalunya.
Per assolir aquest objectiu, cal entendre els factors mecànics que permeten construir i mantenir un castell i els motius que provoquen que aquest s’enfonsi. També cal saber com, 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. 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. “Els pilars són l'estructura castellera més simple però contenen els elements principals que cal tenir en compte des del punt de vista mecànic”, explica la responsable del projecte a la UdG i investigadora del grup de recerca en Equacions Diferencials, Modelització i Aplicacions, Marta Pellicer. La validació d’aquests resultats permetrà estendre la metodologia a estructures de castells més complexes. La investigadora afirma: “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. “El següent pas serà validar i calibrar l'estudi teòric contrastant-lo amb les dades reals”, projecta 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”, indica 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”.
Aquest treball científic es va originar en el marc del 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. Són 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”.
Els investigadors i investigadores que han format part de l’estudi són Marta Pellicer (Universitat de Girona); Antonio Rodríguez-Ferran, Jordi Saludes i Arnau Dòria-Cerezo (Universitat Politècnica de Catalunya); Aleix March San José (Centre de Recerca Matemàtica); José Antunes (Instituto Superior Técnico, Lisboa); i, Ferran Brosa Planella (University of Warwick, Gran Bretanya). Els resultats obtinguts s’han recollit en diverses publicacions i ara s’obre la possibilitat de continuar desenvolupant el projecte.