De ce clădirile antice au acoperișuri curbate în Japonia și China? Justificarea matematică a acestei forme
În comentariile la articolul anterior De ce clădirile antice au acoperișuri curbate în Japonia și China? un număr de cititori au scris despre compararea formei acoperișului cu curba celei mai rapide coborâri - brahistochron.
Este o curbă cicloidă inversată. Dacă luăm traiectoria corpului de-a lungul acestei curbe, atunci de-a lungul ei, în condiții de gravitație, acesta își va parcurge drumul în cel mai mic timp. Problema găsirii unei astfel de curbe a fost abordată de matematicienii secolului al XVII-lea.
Timpul minim de deplasare este legat de accelerația inițială. Corpul va accelera mai repede de-a lungul traiectoriei cicloide. Dar ce legătură are acest lucru cu subiectul articolului despre forma acoperișurilor clădirilor antice din Japonia și China (și în toată Asia de Est și de Sud-Est)?
Faptul este că o explicație comună pentru utilizarea unei astfel de forme de acoperișuri este sarcina de a devia fluxul de apă cât mai repede și mai departe posibil în timpul dușurilor tropicale. Și întrucât această formă a acoperișului este cât mai aproape de brahistocronă, debitul de apă va avea, de asemenea, o viteză maximă la punctul inferior de separare a debitului de acoperiș. Aceasta înseamnă că râul va zbura mai departe de clădire. Animație dintr-o singură experiență:
Pe a treia curbă, cea mai abruptă, corpul, deși la început primește mai multă accelerație, dar din cauza acestuia un corp prea lung parcurge o cale mai lungă și este inferior în timp față de un corp care se mișcă de-a lungul cicloidă. Corpul se mișcă în linie dreaptă pentru cel mai mult timp.
Așa cum este scris mai sus pe diapozitiv, există o altă caracteristică a brahistocronă: dacă așezați corpul în vreunul punct pe curba acestui cicloid, atunci timpul necesar pentru a coborî la orizont va fi același cu fiecare puncte.
Într-o ploaie tropicală, jgheaburile nu au sens, se revarsă și nu au timp să scurgă apa. Prin urmare, cu cât apa este îndepărtată din cauza inerției sale, cu atât mai bine. Se pare că această traiectorie de-a lungul cicloidei are cea mai mare eficiență. Și a determinat alegerea formei acoperișului.
Este posibil ca vechii arhitecți japonezi și chinezi să posede astfel de cunoștințe care au apărut în Europa abia în secolul al XVII-lea?
Desigur, există și alte explicații care merită atenție. Multe dintre ele au fost sugerate în comentariile din prima parte. Principalele explicații pe care cititorii le-au sugerat în comentarii sunt:
În budism, liniile drepte și unghiurile sunt evitate. Conform ideilor lor, fluxurile de energie în linii drepte nu sunt aceleași. Pentru ca spiritele rele să nu se așeze în colțuri (se mișcă în linii drepte). Pentru a împiedica energia din colțurile acoperișului să pătrundă în oamenii care trec sub el. Aceasta a fost reprezentată sub formă de dragoni, care au decolat din nou în cer. În general, unele principii de feng shui și superstiție.
Din cele mai banale, această versiune: a fost realizat un sistem de grinzi în colțuri, care amortizează vibrațiile în timpul cutremurelor, dar ridică și colțul acoperișului.
***
Abonati-va la canal, adăugați-l la marcajele browserului (Ctrl + D). Există o mulțime de informații interesante în față.