Bu sorunun cevabını biliyorum fakat nasıl anlatabileceğimi bilmiyorum basitçe, bir deneyeyim. Sorduğun sorunun farklı uzunluklarda neden farklı bir davranış olduğunu varsayıyorum.
Öncelikle binaların sağlam olduğunu farzedelim. Daha uzun binanın düşük frekansta sallanması ilk başta mantıksız gibi geliyor. Ama frekans ve dalga boyu ilişkisini bilen birisi düşük dalga boyunun az enerji içerdiğini bilir.
Örneğin binaya 1 hertzlik bir deprem vermek demek saniyede 1 sallantı vermek demek kısaca. Eğer bina uzunsa 1 saniye uzunluğunda bir sallantının tamamını kağıda sinüs fonksiyonu çizer gibi görsel olarak gösterebilecek bina uzun binadır. Kısa binada 1 hertzlik bir sallantının belkide 0.2 hertzlik bir kısmını görebilirsin. Bu da kolonunun depremin 0.8 saniyelik kısmını kısa binada boş geçmek demektir. Uzun binada ise en üst kolona kadar 1 hertzin tamamını sallamaya yeter.
Frekansı 50 hertz yapmak demek saniyede 50 sarsıntı demektir. Bu da kolonlardan geçen sarsıntı sayısının 50 adet olduğu anlamına gelir. Uzun binada mesafe uzun olduğu için binanın boyuna böldüğünde harmonik daha az olur. Ama kısa binada her sarsıntının yankı gibi oluşturduğu binanın kendi sarsıntısı alttan gelen depremin sarsıntısı ile karşılaşır. Bu hani şu adı haarp denilen dedikodulara da karışan rezonans oluyor aslında.
Tekrar özet geçelim. Bu harmonik dediğimiz şey biraz şunun gibi. Yere bir top bıraktığında yere düşer ve tekrar zıplar değil mi? İlkinde 1 metre, yere düşüp zıplayınca bu sefer 50 cm, üçüncüde 25 cm, dördüncüde 12.5 cm zıplayarak sayı düşer. Peki biz top ilk 1 metre yukarı çıktığında tekrar elimle topa kuvvet uygularsam ne olur? Top zıplama mesafesini düşürmek bir yana arttırır daha da yükseğe zıplar. Ama bunu yapabilmek için top ile elimin aynı senkronda yani aynı frekansta olmam gerekir. Buna rezonans diyoruz işte. Topun ilkinde 1 metre, kuvvet uygulanmazsa ikincide 50 cm, üçüncüde 25 cm ve giderek azalan sayıda daha az zıplamasına da 1. Harmonik, 2. Harmonik diye diye gidiyoruz.
Konumuza dönelim. Uzun binada bina uzun olduğu için bina sarsıntıyı yedikten sonra geri yerine dönerken frekans sık olduğunda harmonik rezonansa dönüşmüyor. Çünkü uzun binanın harmoniği buna uygun değil. Ama kısa binada bina ilk sarsıntıyı yedikten hemen sonra geri yerine gelirken kısa olduğu için ikinci sarsıntıyla karşılaşıyor. Bu da iki farklı kuvvetin yolda yani biba yüzeyinde bina kısa olduğu için çarpışmasına sebeo oluyor. Yani kısa binada minimum iki sarsıntı kısa bir yüzeyde çarpışıyor. Ama uzun binada yüzey geniş. Geniş yüzeyde iki kuvvet çarpışsa bile alan geniş olduğundan sönümlenebiliyor.
Biliyorum karışık oldu ama bu kadar anlatabildim. İleri okuma için rezonans ve harmonik konularını inceleyebilirsiniz.
