Der Druck von Festkörpern in der Natur

Der Druck eines Festkörpers ist vor allemder erste Feind der Erbauer. Aufgrund des Druckes von Festkörpern ist es prinzipiell nicht möglich, einige Projekte zu realisieren. Es ist interessant, dass die Alten diese Eigenschaft im Gegenteil nutzten, um majestätische Strukturen zu schaffen. Pyramiden und viele andere architektonische Denkmäler - all dies sind die Ergebnisse sorgfältiger Arbeit, um großartige Meister zu schaffen. Betrachten wir, was der Druck gegenüber Festkörpern ist.

Die Formel für den Druck von Feststoffen aus diesen Zeiten lautet:

P = F / S,

dh. die auf die Oberfläche wirkende Kraft ist der Druck des Gegenstandes.

Es sollte beachtet werden, dass in der Tat die DruckkraftKörper ist immer positiv und wirkt in beide Richtungen. Hier wirkt das erste Gesetz von Newton - die Kraft des Handelns ist gleich der Kraft des Gegensatzes. Anwendbar für das Leben - der Druck, der das Gebäude wiegt, ist für die unteren Schichten und das Fundament gleich. Daher zählen die Designer immer darauf, ob die Stiftung ein solches Gebäude erhalten wird. Natürlich beinhaltet diese Berechnung andere Faktoren (Windkraft - vom Dach, Grundwasser, seismische Aktivität, etc.).

Warum ist es notwendig, dass eine Person sich ausbreitet?Gewicht auf einer größeren Fläche? Und dann erinnere dich an die Nadel oder das Messer. Beide haben einen akuten Anteil, für eine bessere Durchschlagskraft. Jetzt erinnern Sie sich an die Skier und Raupentraktoren. Skifahrer fallen nicht in den Schnee und Traktoren haben eine gute Durchgängigkeit in den Sümpfen, da sie eine große Kontaktfläche haben - für weniger Überflutung. Dies spiegelt die Grundformel wieder, die den Druck von Festkörpern zeigt - mit gleicher Kraft, aber unterschiedlichen Bereichen wird der Druck unterschiedlich sein. Es wird umgekehrt proportional zu der Fläche sein. Ie. Je größer die Fläche, desto größer der Druck. Umgekehrt.

Jetzt zurück zu den Bauherren. Warum haben sie Druck - große Kopfschmerzen? Es ist alles auf dem gleichen Platz. Denn je stärker das Material, desto schwerer ist es. Denken Sie an die schweren Betonplatten-Decken. Natürlich gibt es in unserer Zeit viele haltbare und leichte Materialien. Aber auch hier ist es nicht so einfach. Jedes Bauvorhaben ist eine geschätzte Rentabilität. Und wenn der Preis für solche Supermaterialien hoch ist, dann wird die Schätzung für die Konstruktion groß sein. Entweder zieht der Kunde keine Finanzen, oder das Projekt wird sich sehr lange auszahlen. Aber wir haben bereits oben gesagt, dass die Alten den Druck von Festkörpern zu ihrem Vorteil ausnutzten.

In jenen Tagen waren Baumaterialien ziemlichIm Sortiment und in der Menge begrenzt. Schließlich gab es keine Bergbauindustrie, und der Stein wurde von Hand geschnitzt. Es gab keine Verbindungselemente wie Beton oder Mörtel. Es war notwendig, den Druck der Feststoffe anstelle der Fixierung zu verwenden. Tatsache ist, dass je höher der Druck ist, desto mehr Festigkeit wird von den Materialien benötigt. Auf der anderen Seite ist dies aber auch eine große Reibungskraft. Und es kann bekanntlich große Werte haben. Am Ende bekommen wir, dass die Befestigungselemente nicht benötigt wurden, alles wurde durch Schwerkraft und Reibungskraft unterstützt.

Jetzt stell dir vor wie viel DruckZug auf den Schienen - 300.000 kPa !!! Unter dem Druck eines spezialisierten Raupentraktors - 20 kPa. Ein ziemlich interessanter Moment, so scheint es, ist ein schwerer Sumpftraktor, der einen relativ niedrigen Bodendruck erzeugt. Dadurch kann er sich auf Kosten der breiten Raupen durch undurchdringliche und sumpfige Gebiete bewegen. Wenn wir über die oben erwähnte Reibung sprechen, dann geschieht dies von verschiedenen Arten und wird durch die Formel bestimmt:

F = μ × N, [H]

wo F die Reibungskraft [H] ist,

μ ist der Reibungskoeffizient,

N ist die normale Reaktion [H].

Die Druckkraft hat, wie man sieht, sowohl positive als auchDas ist der negative Punkt. Die Natur hat sich diesem Phänomen angepasst. Menschen aus genialen einfachen Designs bewegten sich zur Erfindung neuer Materialien und Technologien. Ein solches Phänomen existiert in der Natur und muss berücksichtigt werden.