Kāpēc senajām ēkām ir izliekti jumti Japānā un Ķīnā? Šīs formas matemātiskais pamatojums

Iepriekšējā raksta komentāros Kāpēc senajām ēkām ir izliekti jumti Japānā un Ķīnā? virkne lasītāju ir rakstījuši par jumta formas salīdzināšanu ar ātrākā nobrauciena - brahistohrona - līkni.

Tā ir apgriezta cikloidālā līkne. Ja mēs paņemsim ķermeņa trajektoriju pa šo līkni, tad pa to gravitācijas apstākļos tas ceļos vismazāk laika. Šādas līknes atrašanas problēmu risināja 17. gadsimta matemātiķi.

Minimālais ceļojuma laiks ir saistīts ar sākotnējo paātrinājumu. Ķermenis paātrinās ātrāk pa cikloīdu trajektoriju. Bet kāds tam ir sakars ar raksta tēmu par seno ēku jumtu formu Japānā un Ķīnā (un visā Austrumu un Dienvidaustrumāzijā)?

Fakts ir tāds, ka kopīgs skaidrojums par šāda veida jumtu izmantošanu ir uzdevums pēc iespējas ātrāk un tālāk novirzīt ūdens plūsmu tropisko dušu laikā. Tā kā šī jumta forma ir pēc iespējas tuvāka brahistohronam, ūdens plūsmai būs arī maksimālais ātrums apakšējā plūsmas atdalīšanas punktā no jumta. Tas nozīmē, ka straume lidos tālāk no ēkas. Animācija no vienas pieredzes:

Trešajā, stāvākajā līkumā ķermenis, kaut arī sākumā iegūst lielāku paātrinājumu, bet tā dēļ pārāk ilgi ķermenis iet garāku ceļu un laika ziņā ir zemāks par ķermeni, kas pārvietojas pa to cikloidāls. Ķermenis visilgāk pārvietojas taisnā līnijā.

Kā rakstīts iepriekš uz slaida, ir vēl viena brachistochrone iezīme: ja jūs ievietojat ķermeni kādā punkts uz šīs cikloidas līknes, tad laiks, kas vajadzīgs, lai nolaistuies pie horizonta, ar katru būs vienāds punkti.

Tropiskajā lietū notekcaurulēm nav jēgas, tās pārplūst un nav laika notecināt ūdeni. Tāpēc, jo tālāk ūdens tiek noņemts tā inerces dēļ, jo labāk. Izrādās, ka tieši šai trajektorijai gar cikloīdu ir vislielākā efektivitāte. Un tas noteica jumta formas izvēli.

Vai ir iespējams, ka senajiem japāņu un ķīniešu arhitektiem bija tādas zināšanas, kas Eiropā parādījās tikai 17. gadsimtā?

Protams, ir arī citi paskaidrojumi, kas ir pelnījuši uzmanību. Daudzi no tiem tika ieteikti komentāros pirmajā daļā. Galvenie skaidrojumi, ko lasītāji ieteica komentāros, ir:

Budismā izvairās no taisnām līnijām un leņķiem. Saskaņā ar viņu idejām enerģijas plūsmas taisnās līnijās nav vienādas. Lai ļaunie gari nenosēžas stūros (tie pārvietojas pa taisnām līnijām). Lai nepieļautu, ka enerģija jumta stūros nonāk cilvēkiem, kas iet zem tā. Tas tika attēlots pūķu formā, kas atkal pacēlās debesīs. Kopumā daži fen šui un māņticības principi.

No ikdienišķākās versijas šī versija: stūros tika izveidota siju sistēma, kas nomāc vibrācijas zemestrīču laikā, bet arī paceļ jumta stūri uz augšu.

***

Abonēt kanālam, pievienojiet to pārlūkprogrammas grāmatzīmēm (Ctrl + D). Priekšā ir daudz interesantas informācijas.