چرا مثلث شکل قوی است؟

NS 7 Science Grade 7 (2020) زبان آموزان قدرت و کارآیی اشکال و مواد مورد استفاده در ساخت و ساز را آزمایش می کنند.

NU 1 K-6 برنامه درسی علوم و فناوری (NWT ، 2004) ساختارها و مکانیسم ها: ساختارهای روزمره

در برنامه K Kindjarten (2016) 13. از فرایندها و مهارت های یک موضع استعلام استفاده کنید (یعنی سؤال ، برنامه ریزی ، پیش بینی ، مشاهده و برقراری ارتباط)

در مورد برنامه K Kindjarten (2016) 24. از مهارت های حل مسئله فناوری ، به تنهایی و با دیگران ، در فرآیند ایجاد و طراحی استفاده کنید (یعنی سؤال ، برنامه ریزی ، ساخت ، تجزیه و تحلیل ، طراحی مجدد و برقراری ارتباط)

NT 1 K-6 برنامه درسی علوم و فناوری (NWT ، 2004) ساختارها و مکانیسم ها: ساختارهای روزمره

برنامه درسی و مکانیسم های علوم و فناوری Nu 5 K-6 (NWT ، 2004): نیروهایی که بر روی ساختارها و مکانیسم ها عمل می کنند

NT 5 K-6 برنامه درسی علوم و فناوری (NWT ، 2004) ساختارها و مکانیسم ها: نیروهایی که بر روی ساختارها و مکانیسم ها عمل می کنند

به اشتراک گذاشتن در:

مثلث ها اشکال بسیار قوی هستند که هنگام ساختن سازه های قوی و پایدار ، آنها را مهم می کند

شاید شما شنیده باشید که مردم می گویند مثلث یک شکل قوی است. اما چرا این است؟

چرا مثلث ها یک شکل قوی هستند

هنگامی که مهندسان سازه ها را می سازند ، می خواهند اطمینان حاصل کنند که این سازه می تواند وزن داشته باشد. به عبارت دیگر ، آنها نمی خواهند هنگام اعمال نیرویی روی آن ، ساختار پایین بیاید. به عنوان مثال ، پل ها باید بتوانند موادی را که این پل را ایجاد می کنند ، و همچنین تمام ترافیکی که از طریق آن حرکت می کنند ، نگه دارند. یکی از اشکال ای که می تواند وزن بسیار خوبی داشته باشد ، مثلث است. اما چه چیزی مثلث ها را در این مورد خوب می کند؟

بیایید ببینیم که چگونه یک مثلث نیرو را منتقل می کند.

هنگامی که یک نیرو (بار) در یکی از گوشه های یک مثلث اعمال می شود ، در هر طرف توزیع می شود. دو طرف مثلث فشرده می شوند. کلمه دیگر برای این فشرده سازی فشرده سازی است. طرف سوم مثلث کشیده شده ، یا به پهلو کشیده می شود. کلمه دیگر برای این کشش تنش است.

هنگامی که یک بار رو به پایین به گوشه بالای یک مثلث اعمال می شود ، طرف های مثلث فشرده سازی را تجربه می کنند و پایه مثلث تنش را تجربه می کند (© 2020 اجازه دهید علم صحبت کنیم).

نحوه استفاده مثلث در پل ها

شما اغلب مثلث هایی را برای ایجاد پل می بینید. پل ها مثلث های مختلف را با هم ترکیب می کنند. آنها از فشرده سازی و تنش در مکان های مختلف استفاده می کنند.

پل ها اغلب با استفاده از چندین مثلث ساخته می شوند. فشرده سازی در قسمت های بیرونی مثلث ها اتفاق می افتد و تنش در قسمت های داخلی و پایین مثلث ها اتفاق می افتد (© 2020 Let's Talk Science).

از مثلث ها می توان برای ساخت خرپا استفاده کرد. خرپاها در بسیاری از سازه ها مانند سقف ، پل و ساختمانها استفاده می شود. خرپاها تیرهای افقی و تیرهای مورب را ترکیب می کنند تا مثلث ها تشکیل شوند. پل هایی که از خرپا استفاده می کنند ، پل های خرپا نامیده می شوند.

چندین نوع خرپا مختلف در طراحی پل استفاده می شود. نوع خرپا به نحوه چیدمان تیرهای افقی و مورب بستگی دارد. چهار سبک اصلی خرپا برای ساخت پل استفاده می شود.

وارن خرپا

این از تیرهای مورب استفاده می کند که مثلث های یک طرفه تشکیل می دهند. این مثلث ها دارای سه طرف با همان طول هستند.

وارن خرپا (قرمز برای فشرده سازی ، آبی برای تنش ، سیاه و بدون استرس) (© 2020 اجازه دهید علم صحبت کنیم).

خرپا

این از پرتوهای مورب استفاده می کند که به سمت بالا به سمت مرکز پل شیب می شوند تا اینکه در یک مثلث ایزوله به صورت عمودی ملاقات کنند. این نوع مثلث دارای دو طرف با یک طول و یک طرف سوم با طول متفاوت است.

خرپا

این از پرتوهای مورب استفاده می کند که به سمت پایین به سمت مرکز پل می روند تا اینکه در یک مثلث وارونه ایزوسل قرار بگیرند.

خرپا

این یک نوع خرپا پیچیده تر است که از مثلث های پشتی به پشت که شکل K را تشکیل می دهند ساخته شده است.

آیا می دانید؟

طولانی ترین پل در کانادا پل کنفدراسیون است که طول آن 12. 9 کیلومتر است. این جزیره نیوبرانزویک و جزیره پرنس ادوارد را به هم متصل می کند.

چگونه مثلث در سقف ها استفاده می شود

نوعی خرپایی که معمولاً برای پشتیبانی از سقف ها استفاده می شود ، یک خرپا پس از پادشاه نامیده می شود. یک خرپا King دارای پرتوی افقی به نام تیر کراوات و یک پرتوی عمودی به نام King Post (از این رو نام آن) است. دو پست وجود دارد که با تیر کراوات به بالای پست King Post می پیوندند تا شکل مثلث ایجاد کنند. به این پست ها قایق اصلی گفته می شود. در این مثلث ها ، نوارهای مورب برای اتصال قایق های اصلی به King Post اضافه می شوند. این بندها سقف را حتی قوی تر می کنند.

(3) قایق های اصلی

این خرپا های King پس از آن به همراه پرتوهای بیشتری به هم وصل می شوند تا یک ساختار قوی و پایدار را تشکیل دهند که می تواند از یک سقف پشتیبانی کند.

دو خرپای پست کینگ در ارتباط برای پشتیبانی از یک سقف (منبع: جورج پندروو [CC BY-SA 3. 0] از طریق ویکی مدیا). تصویر - برچسب ها

(3) قایق های مشترک

این نمونه ای از "سقف مضاعف" با قایق های اصلی و قایق های مشترک است.

مثلث ها در مورد مهندسی اشکال بسیار مهمی دارند. از پل ها تا خانه ها و حتی هواپیماها - استفاده از مثلث در ساختارها همیشه مهم خواهد بود!

این هواپیمای Stearman دارای بالهای خود به نام N Struts (منبع: Arpingstone [دامنه عمومی] از طریق Wikimedia Commons) است.

بیشتر بدانید

این ویدئو (1:41 دقیقه) از PBS LeaingMedia مقدمه ای کوتاه برای مهندسی سازه و انواع چیزهایی که مهندسان سازه می سازند ارائه می دهد. توجه داشته باشید که از این منبع به عنوان مرجع استفاده شده است.

ویدئو (5:02 دقیقه) از Squad Design Global در مورد قدرت مثلث ها و استفاده از آنها در انواع مختلف ساختارها توضیح می دهد. شامل نمایش ساختارهای مختلف با استفاده از اشکال خمیردندان و بحث در مورد اینکه چرا برخی از ساختارها بهتر از سایرین هستند ، بحث می کند.

فعالیت از همه پروژه های نمایشگاه علمی. کام معرفی قدرت مثلث ها و پل های خرپا. شامل فیلم ها و یک آزمایش ساده است.

مشخصات شغلی از Let's Talk Science در مورد مگان چمبرز ، یک تکنسین طراحی ساختاری.

مشخصات شغلی از Let's Talk Science در مورد ناتان مرداک ، مهندس ساختاری جوان در آموزش

مجموعه تصویری از Let's Talk Science of Bridges و دروازه ها از سراسر جهان.

یک مجموعه تصویری از Let's Talk Science of stations و برج ها از سراسر جهان.

یک برنامه درسی از Let's Talk Science در مورد قدرت اشکال مختلف در ساختارها.