الحسابات الرياضية موجودة في مواقف يومية مختلفة ، على سبيل المثال ، في بناء مبنى ، نستخدم العديد من الحسابات التي تعتبر ضرورية لنجاح المبنى. كمية الطوب وسماكة العوارض الخرسانية والقضبان الحديدية والنسبة الدقيقة للرمل والماء والأسمنت وعمق الخنادق ، من بين حالات أخرى. ما لا ندركه هو أن شيئًا مهمًا جدًا في تشييد المبنى يبدأ في المناقشة في الوقت الحالي من تصميم المشروع ، حيث يجب أن يأخذ كل بناء رأسي في الاعتبار القوة الأفقية التي يفرضها ريح.
القوة التي تفرضها الرياح أسية ، لأننا عندما نضاعف سرعة الرياح ، تتضاعف القوة أربع مرات. على سبيل المثال ، تولد الرياح التي تبلغ سرعتها 80 كم / ساعة قوة أفقية تبلغ 360 نيوتن / متر مربع (نيوتن لكل متر مربع) ، وفي هذه الحالة تنتج رياح تبلغ سرعتها 160 كم / ساعة قوة مقدارها 1440 نيوتن / متر مربع. لنحدد على سبيل المثال القوة المفروضة على مبنى يبلغ ارتفاعه 400 متر ، أي بعرض 40 مترًا ، تضربه رياح سرعتها 160 كم / ساعة.
سيتم تحديد المساحة الجانبية للمبنى بـ 400 * 40 ، أي 16000 متر مربع. لذلك ، ستكون القوة الأفقية 16000 * 1440 = 23،040،000 نيوتن / متر مربع أو ما يقرب من 2348 طنًا. تميل هذه القوة إلى زعزعة استقرار القاعدة وكلما ارتفع المبنى زادت سرعة الرياح.
الشيء الأكثر إثارة للاهتمام هو أن هناك قوتان تعملان في نفس اللحظة ، إحداهما تدفع يظهر المبنى والآخر يسحب المبنى ، حيث أن تدفق الهواء على جانب واحد يولد فراغًا في الجانب الآخر الجانب. يشاهد:
بالإضافة إلى قوة الرياح المؤثرة على المبنى ، هناك حركة اهتزازية ، بسبب حقيقة أن المباني الحالية خفيفة للغاية. ولكن يمكن حل هذه المشكلة باستخدام مثبتات الخرسانة الكبيرة جدًا الموجودة في الجزء العلوي من المبنى.
مثبت التأرجح للمبنى
تعمل عن طريق التحرك عكس التذبذب الذي تفرضه قوة الريح. يشاهد:
بواسطة مارك نوح
تخرج في الرياضيات
فريق مدرسة البرازيل
علم المثلثات - رياضيات - مدرسة البرازيل
مصدر: مدرسة البرازيل - https://brasilescola.uol.com.br/matematica/a-engenharia-dos-grandes-edificios.htm