Prečo majú starobylé budovy zakrivené strechy v Japonsku a Číne? Matematické zdôvodnenie tejto formy

V komentároch k predchádzajúcemu článku Prečo majú starobylé budovy zakrivené strechy v Japonsku a Číne? množstvo čitateľov písalo o porovnaní tvaru strechy s krivkou najrýchlejšieho klesania - brachistochónu.

Je to obrátená cykloidná krivka. Ak vezmeme trajektóriu tela pozdĺž tejto krivky, potom pozdĺž nej, za gravitačných podmienok, prejde svoju cestu za čo najmenší čas. Problémom nájsť takúto krivku sa zaoberali matematici 17. storočia.

Minimálny čas jazdy súvisí s počiatočným zrýchlením. Telo bude akcelerovať rýchlejšie po cykloidnej trajektórii. Čo to však má spoločné s témou článku o tvare striech starodávnych budov v Japonsku a Číne (a v celej východnej a juhovýchodnej Ázii)?

Faktom je, že spoločným vysvetlením použitia takejto formy striech je úloha presmerovať tok vody čo najrýchlejšie a ďalej počas tropických prehánok. A keďže tento tvar strechy je čo najbližšie k brachistochrónu, bude mať prúd vody tiež maximálnu rýchlosť v spodnom bode oddelenia toku od strechy. To znamená, že potok bude lietať ďalej od budovy. Animácia z jedného zážitku:

Na tretej najstrmšej zákrute karoséria síce najskôr získa väčšie zrýchlenie, ale kvôli nej príliš dlhé telo prechádza dlhšou cestou a je časovo nižšie ako telo, ktoré sa pohybuje pozdĺž cykloid. Telo sa pohybuje v priamke najdlhšie.

Ako je uvedené vyššie na snímke, brachistochrón má ešte jednu vlastnosť: ak do ľubovoľného umiestnite telo bodu na krivke tohto cykloidu, potom bude čas potrebný na zostup k obzoru rovnaký s každým bodov.

V tropickom lejaku nemajú žľaby zmysel, pretekajú a nemajú čas na odtok vody. Preto čím ďalej je voda kvôli svojej zotrvačnosti odstraňovaná, tým lepšie. Ukazuje sa, že práve táto trajektória pozdĺž cykloidu má najväčšiu účinnosť. A to určilo výber tvaru strechy.

Je možné, že starí japonskí a čínski architekti vlastnili také vedomosti, ktoré sa v Európe objavili až v 17. storočí?

Samozrejme, existujú aj ďalšie vysvetlenia, ktoré si zaslúžia pozornosť. Mnoho z nich bolo navrhnutých v komentároch v prvej časti. Hlavné vysvetlenia, ktoré čitatelia navrhli v komentároch, sú:

V budhizme sa vyhýbajú priamkam a uhlom. Podľa ich predstáv nie sú energetické toky v priamych líniách rovnaké. Aby sa zlí duchovia neusadzovali v rohoch (pohybujú sa priamočiaro). Aby sa zabránilo tomu, že sa energia v rohoch strechy dostane do ľudí prechádzajúcich popod ňu. To bolo reprezentované v podobe drakov, ktorí opäť vzlietli na oblohu. Všeobecne platí, že niektoré zásady feng shui a povery.

Z tých všednejších táto verzia: v rohoch bol vyrobený systém trámov, ktorý tlmí vibrácie pri zemetrasení, ale tiež zdvíha roh strechy nahor.

***

Prihlásiť sa na odber do kanála, pridajte ho do záložiek prehliadača (Ctrl + D). Čaká vás veľa zaujímavých informácií.