I calcoli matematici sono presenti in varie situazioni quotidiane, ad esempio, nella costruzione di un edificio, utilizziamo numerosi calcoli ritenuti essenziali per il successo dell'edificio. La quantità di mattoni, lo spessore delle travi di cemento e delle barre di ferro, l'esatta proporzione di sabbia, acqua e cemento, la profondità delle trincee, tra le altre situazioni. Quello che non ci rendiamo conto è che qualcosa di molto importante nella costruzione di un edificio inizia a essere discusso in questo momento del disegno di progetto, in quanto ogni costruzione verticale deve tenere conto della forza orizzontale imposta dal vento.
La forza imposta dal vento è esponenziale, perché quando raddoppiamo la velocità del vento, la forza viene quadruplicata. Ad esempio, venti ad una velocità di 80 km/h generano una forza orizzontale di 360 N/m² (Newton per metro quadrato), in questo caso venti dell'ordine di 160 km/h producono una forza di 1440 N/m². Per esempio, determiniamo la forza imposta su un edificio alto 400 metri, largo 40 metri, colpito da venti di 160 km/h.
L'area laterale dell'edificio sarà data da 400 * 40, che risulta in 16000 m². Pertanto, la forza orizzontale sarà 16000 * 1440 = 23.040.000 N/m² o circa 2348 tonnellate. Questa forza tende a destabilizzare la base e più è alto l'edificio maggiore è la velocità del vento.
La cosa più interessante è che ci sono due forze che agiscono nello stesso momento, una di queste spinge il edificio e l'altro appare tirando l'edificio, poiché il flusso d'aria da un lato genera un vuoto dall'altro lato. Orologio:
Oltre alla forza del vento che agisce sull'edificio, vi è il verificarsi di movimenti oscillatori, dovuti al fatto che gli edifici attuali sono molto leggeri. Ma questo problema può essere risolto con l'uso di stabilizzatori di cemento molto grandi situati nella parte superiore dell'edificio.
Stabilizzatore dell'oscillazione di un edificio
Funzionano muovendosi contro l'oscillazione imposta dalla forza del vento. Orologio:
di Mark Noah
Laureato in Matematica
Squadra scolastica brasiliana
Trigonometria - Matematica - Brasile Scuola
Fonte: Scuola Brasile - https://brasilescola.uol.com.br/matematica/a-engenharia-dos-grandes-edificios.htm
