Zašto drevne građevine imaju zakrivljene krovove u Japanu i Kini? Matematičko opravdanje ovog oblika

U komentarima na prethodni članak Zašto drevne građevine imaju zakrivljene krovove u Japanu i Kini? brojni čitatelji napisali su o usporedbi oblika krova s ​​krivuljom najbržeg spuštanja - brachistochron.

To je obrnuta cikloidna krivulja. Ako uzmemo putanju tijela duž ove krivulje, tada će uz nju, u uvjetima gravitacije, putovati za najmanje vremena. Problemom pronalaska takve krivulje bavili su se matematičari 17. stoljeća.

Minimalno vrijeme putovanja povezano je s početnim ubrzanjem. Tijelo će se brže ubrzati duž cikloidne putanje. Ali kakve to veze ima s temom članka o obliku krovova drevnih zgrada u Japanu i Kini (te u cijeloj istočnoj i jugoistočnoj Aziji)?

Činjenica je da je uobičajeno objašnjenje za upotrebu takvog oblika krovova zadatak što bržeg i daljeg usmjeravanja protoka vode tijekom tropskih pljuskova. A budući da je ovaj oblik krova što je bliži brahistohronu, protok vode imat će i maksimalnu brzinu na donjoj točki odvajanja protoka od krova. To znači da će potok odletjeti dalje od zgrade. Animacija iz jednog iskustva:

Na trećoj, najstrmijoj krivulji, tijelo, iako isprva dobiva veće ubrzanje, ali zbog svog predugo tijelo prolazi duži put i vremenski je inferiorno od tijela koje se kreće cikloida. Tijelo se najduže kreće u ravnoj liniji.

Kao što je gore napisano na dijapozitivu, postoji još jedna značajka brahistokrona: ako tijelo smjestite u bilo koji točku na krivulji ove cikloide, tada će vrijeme potrebno za silazak na horizont biti isto sa svakom bodova.

U tropskom pljusku oluci nemaju smisla, prelijevaju se i nemaju vremena za ispuštanje vode. Stoga, što se voda dalje uklanja zbog svoje tromosti, to bolje. Ispada da upravo ta putanja duž cikloide ima najveću učinkovitost. I to je odredilo izbor oblika krova.

Je li moguće da su drevni japanski i kineski arhitekti posjedovali takvo znanje koje se u Europi pojavilo tek u 17. stoljeću?

Naravno, postoje i druga objašnjenja koja zaslužuju pažnju. Puno ih je predloženo u komentarima u prvom dijelu. Glavna objašnjenja koja su čitatelji predložili u komentarima su:

U budizmu se izbjegavaju ravne crte i kutovi. Prema njihovim idejama, protok energije u ravnim crtama nije isti. Da se zli duhovi ne bi nastanili u uglovima (kreću se u ravnim crtama). Kako bi spriječili da energija u uglovima krova uđe u ljude koji prolaze ispod njega. To je bilo predstavljeno u obliku zmajeva, koji su opet poletjeli u nebo. Općenito, neka načela feng shuija i praznovjerja.

Od svakodnevnih, ova verzija: u uglovima je napravljen sustav greda koji prigušuju vibracije tijekom potresa, ali i podižu kut krova prema gore.

***

Pretplatite se na kanal, dodajte ga u oznake preglednika (Ctrl + D). Puno je zanimljivih informacija.