Obliczenia matematyczne są obecne w różnych codziennych sytuacjach, np. przy budowie budynku stosujemy liczne obliczenia uważane za niezbędne dla powodzenia budynku. Ilość cegieł, grubość belek betonowych i żelaznych prętów, dokładna proporcja piasku, wody i cementu, głębokość wykopów i inne sytuacje. Nie zdajemy sobie sprawy, że w tej chwili zaczyna się dyskutować o czymś bardzo ważnym w budowie budynku projektu, ponieważ każda konstrukcja pionowa musi uwzględniać siłę poziomą wywieraną przez wiatr.
Siła wywierana przez wiatr jest wykładnicza, ponieważ gdy podwajamy prędkość wiatru, siła ta wzrasta czterokrotnie. Na przykład wiatry o prędkości 80 km/h generują siłę poziomą 360 N/m² (Newton na metr kwadratowy), w tym przypadku wiatry rzędu 160 km/h wytwarzają siłę 1440 N/m². Wyznaczmy na przykład siłę działającą na budynek o wysokości 400 metrów i szerokości 40 metrów, na który uderza wiatr o prędkości 160 km/h.
Powierzchnia boczna budynku zostanie podana o 400*40, co daje 16000 m². Dlatego siła pozioma wyniesie 16000 * 1440 = 23 040 000 N/m² lub około 2348 ton. Siła ta ma tendencję do destabilizacji podstawy, a im wyższy budynek, tym większa prędkość wiatru.
Najciekawsze jest to, że w tym samym momencie działają dwie siły, jedną z nich jest popychanie budynek, a drugi wydaje się ciągnąc budynek, ponieważ przepływ powietrza z jednej strony wytwarza podciśnienie z drugiej bok. Zegarek:
Teraz nie przestawaj... Po reklamie jest więcej ;)
Oprócz siły wiatru działającej na budynek występuje ruch oscylacyjny, ze względu na to, że obecne budynki są bardzo lekkie. Ale ten problem można rozwiązać za pomocą bardzo dużych stabilizatorów betonowych umieszczonych na szczycie budynku.
Stabilizator obrotu budynku
Działają, poruszając się wbrew oscylacjom narzuconym przez siłę wiatru. Zegarek:
przez Marka Noah
Ukończył matematykę
Brazylijska drużyna szkolna
Trygonometria - Matematyka - Brazylia Szkoła
Czy chciałbyś odnieść się do tego tekstu w pracy szkolnej lub naukowej? Popatrz:
SILVA, Marcos Noe Pedro da. „Inżynieria dużych budynków”; Brazylia Szkoła. Dostępne w: https://brasilescola.uol.com.br/matematica/a-engenharia-dos-grandes-edificios.htm. Dostęp 27 czerwca 2021 r.
