物理知识:为什么比萨斜塔能斜而不倒
意大利比萨斜塔的奇妙结构
意大利比萨斜塔的奇妙结构在意大利的托斯卡纳地区,有一座世界闻名的建筑——比萨斜塔。
这座斜塔是意大利比萨市的象征,也是世界上最著名的建筑之一。
它因为其独特的结构和奇特的倾斜而吸引了全世界的目光。
比萨斜塔建于12世纪,是比萨大教堂的钟楼。
它的高度约为56米,由八层构成,每层都有窗户和拱门。
然而,最引人注目的特点是它的倾斜。
斜塔的倾斜始于建造初期,当建造到第三层时,塔就开始倾斜。
这是由于斜塔的基础只有3米深,而且建造过程中使用了软弱的地基。
然而,奇迹般的是,斜塔在倾斜的同时保持了稳定,没有倒塌。
斜塔的倾斜度在不断增加,直到20世纪初,倾斜度达到了最高点。
为了保护斜塔,意大利政府决定采取措施来防止其进一步倾斜。
他们在塔的南侧挖掘了一条深达50米的槽道,并在槽道中注入了混凝土。
这项工程耗时11年,使斜塔的倾斜度从4.5度减少到了3.99度。
虽然斜塔仍然倾斜,但它的稳定性得到了显著改善。
斜塔的奇妙结构不仅是因为它的倾斜,还因为它的建筑风格和细节。
斜塔采用了罗曼式建筑风格,这是中世纪欧洲最流行的建筑风格之一。
罗曼式建筑以其坚固的结构和装饰细节而闻名,而斜塔则以其独特的外观和细节著称。
斜塔的外墙覆盖着白色的大理石,上面雕刻着各种图案和装饰。
每层都有不同的装饰,包括拱门、窗户和雕像。
斜塔的顶部是一个圆顶,上面有一个十字架。
整个建筑充满了精细的雕刻和石雕,展示了中世纪建筑师的艺术才华。
除了外观和结构,斜塔还有一个特殊的功能。
它被用作观测塔,可以俯瞰整个比萨市的风景。
登上斜塔,可以欣赏到比萨市的壮丽景色,包括比萨大教堂和比萨市中心的建筑。
比萨斜塔的奇妙结构不仅吸引了建筑师和艺术家的注意,也成为了世界各地游客的热门景点。
每年都有数以万计的游客来到比萨市,只为了亲眼目睹这座倾斜的建筑奇迹。
斜塔的独特之处在于它的倾斜和建筑风格的完美结合,使其成为了世界上最著名的建筑之一。
总之,比萨斜塔是一座奇妙的建筑,它的倾斜和建筑风格使其在世界范围内享有盛誉。
意大利比萨斜塔
意大利比萨斜塔
大家好,欢迎来到意大利比萨!我是你们的导游。
现在我要向大家介绍一座世
界闻名的建筑——比萨斜塔。
比萨斜塔位于意大利比萨市的主教广场,是一座独特而美丽的建筑。
它建于
12世纪,是比萨大教堂的钟楼。
这座塔楼高约55米,由白色大理石砌成,共有8层。
最令人瞩目的是它的倾斜角度,整个塔身向东南方向倾斜,给人一种奇特而迷人的感觉。
为什么比萨斜塔会倾斜呢?据说在建造过程中,由于地基不稳,塔楼开始倾斜。
为了避免倒塌,建筑师们在上层修建时刻意偏斜,以平衡倾斜的力量。
这也成为了比萨斜塔的独特之处。
如果你敢上去,你可以爬上比萨斜塔,欣赏到比萨市的美景。
但是要小心,因
为塔楼倾斜,爬上去会感觉有点像走在楼梯上一样。
当你站在塔顶,俯瞰着整个城市,你会被这座古老而迷人的城市所征服。
比萨斜塔是意大利的象征之一,也是世界文化遗产。
它吸引了无数游客前来观
赏和拍照留念。
如果你来到意大利,一定不要错过这座独特的建筑!
谢谢大家的听讲,希望你们在比萨斜塔的旅程中度过愉快的时光!。
比萨斜塔的原理
比萨斜塔的原理
嘿,朋友们!今天咱来唠唠比萨斜塔的原理,这可老神奇了!你们想啊,那塔歪歪斜斜的咋就不倒呢?
你看啊,就好比一个人站不稳要摔倒似的,但它就是没倒。
这比萨斜塔
就像是个倔强的小孩,偏要以一种独特的姿态站在那里。
为啥它能这样呢?这就得从它的结构说起了。
咱平常看到的笔直的建筑,它们的重心就在正中间,稳稳当当的。
但比
萨斜塔不一样啊,它是斜的呀!它的重心就不是在正中间咯,而是偏向一边呢,神奇吧!然而它为啥还不倒呢?这就像是杂技演员,虽然身子歪着,但通过调整姿势和重心,就能保持平衡呀!
我记得有一次我和朋友去看比萨斜塔,我们就在那叽叽喳喳讨论,“哎呀,它咋就能斜成这样呢?”“嘿,它不会突然倒了吧?” 你看,大家都
会有这样那样的好奇和疑问。
其实啊,这塔能一直斜着还不倒,还得归功于它的建筑材料和当初的设计。
这就像一辆车,好的材料和设计才能让它跑得又稳又快。
比萨斜塔就像是一个奇迹,它挑战着我们的常识,让我们惊叹不已!这么多年过去了,它依然斜在那里,仿佛在向我们炫耀呢!我觉得吧,比萨斜塔就是建筑史上的一朵奇葩,它独特的存在让我们对建筑的可能性有了新的认识!它告诉我们,有时候打破常规,反而能创造出令人惊叹的东西!。
为什么比萨斜塔没有倒塌
为什么比萨斜塔没有倒塌
世界上最有名的斜塔是意大利的比萨斜塔,物理学史上有名的伽里略发现自由落体定律的实验就是在这里进行的。
比萨塔并不是人们有意造成现在这样的斜塔的。
但是,由于地基松软等原因,自从建成以后,比萨塔就开始倾斜,几百年来,倾斜得越来越厉害。
但是,比萨斜塔并没有倒塌。
那么,比萨斜塔为什么没有倒塌,会不会倒塌,什么时候倒塌?
原来,物体不倾倒,必须使整体保持静态平衡,作用在物体重心的重力作用线一定要落在物体的基底面积内。
如果通过重心的重力作用线越出基底,马上就会失去平衡,导致物体的倾倒。
比萨斜塔之所以还没有倒塌,正是由于它的重力作用线还在其基底范围内;如果比萨斜塔继续倾斜下去,那么有朝一日,比萨斜塔终究会倒塌的。
为了挽救比萨斜塔,世界上的科学家提出了各种方案。
我国科学家提出,在塔倾斜方向的反方向的地基上,灌注大量的水泥,这样可以将比萨斜塔的重心向反方向移动,从而使塔身不再继续倾斜,甚至矫正塔身。
杂技表演中的演员在斜摞(luò)着的椅子造型上做
各种表演,能够保持平衡而不至倒掉,利用的是同样的道理,也就是说,不论多少个演员或多少张椅子,演员和椅子的合重心的重力作用线一定要落在椅子四脚所围成的基底的面积内。
意大利比萨斜塔为什么会倾斜不倒?
意大利比萨斜塔为什么会倾斜不倒?
意大利比萨斜塔之所以会斜而不倒,是由于其地基下面土层的特殊性和建造过程中的一系列措施所导致的1。
地基下面有很多层不同材质的土层,是由各种不同的软质粉土的沉淀物以及特别柔软的黏土相间而成的。
同时,地基下的地下水位也非常浅,深度只有大约1米。
这些因素导致了比萨斜塔在建造初期就已经变得沙化和下沉了。
为了防止斜塔的过度倾斜,建造者在向上建楼层时故意向反方向倾斜,以补偿和修正重心的偏离。
同时,建筑师还采取了一系列措施,如停工等待地基沉降稳定、调整倾斜高度、减轻塔身重量、吸收其他建筑的特点等,最终使得比萨斜塔斜而不倒。
为了解开斜塔“倾而不倒”的秘密,许多有关专家对比萨斜塔的全部历史以及塔的建筑材料、结构、地质、水源等方面进行充分的研究,并采用各种先进的仪器设备进行测试。
比萨中古史学家皮洛迪教授:塔身的每一块石砖都是一块石雕佳品,石砖与石砖间的粘合极为巧妙,有效地防止了塔身倾斜引起的断裂,成为斜塔斜而不倒的一个因素。
还有一些专家发现,比萨斜塔塔身曾一度向东倾斜,尔后又转向南倾斜,所以不得不感慨比萨斜塔是“一个由多种事实交织成的综合性问题”。
比萨斜塔不到的原因
【一】因为它的重心位置的高低结构与地面接触所形成的支撑面的大小和结构的形状在支撑它不倒。
几个世纪以来,比萨斜塔倾斜的原因一直是人们关注的问题,各种解释众说纷纭,莫衷一是。
有人说是建塔施工中的精确度偏离了设计方案造成的,有人认为是设计本身的问题。
进入20世纪后,“地基原因”说逐渐占了上风。
这种解释认为,由于粘土和砂组成的地基难以平衡地承受重达14553吨的塔身,从而导致了倾斜。
1817年,两名英国的研究者在这方面提出了令人信服的研究报告,“地基原因说”自此开始广泛地被人们接受。
从1550年到1817年的267年间,比萨斜塔共倾斜了5厘米。
1838年,比萨斜塔又出现了一次较大幅度的倾斜,斜塔的保护工作从此开始,在意大利政府的参与组织下,各领域的专家学者成立了专门的拯救委员会,研究制定纠偏的办法。
此后,斜塔以每年平均1毫米的速度继续倾斜,塔身重心线偏离10%。
【二】早在20世纪80年代初期曾有人预言,比萨斜塔将在2003年到2004年间轰然倒塌,这使全世界关心比萨斜塔的人们心急如焚,斜塔拯救委员会向全世界征集办法,以期延缓斜塔倾斜的速度。
但是,鉴于1934年向塔基土层内注入水泥后,反而使斜塔在1年内多倾斜了6毫米的教训,面对收集上来的各种方案,拯救委员会一直无法抉择。
1988年,比萨斜塔向游人关闭,从1990年1月起斜塔全部关闭,纠偏工程开始进入确定方案并具体实施阶段。
或许是由于承受了太大心理压力的原因,意大利政府和比萨斜塔拯救委员会在近10年的时间里一直对纠偏工程低调处理,媒体对工程的进展和效果也绝少提及。
现在的比萨斜塔拯救委员会主任是米凯莱·雅米乌科夫斯基,这位已在意大利都灵工业大学教了30年书的工程教授是位波兰人。
在当初刚刚领导比萨斜塔拯救委员会的工作时,摆在他和同事们面前有成千上万种方案,这些方案五花八门,无奇不有。
有人建议,先将斜塔分解拆除后,保存好,待夯实地基土层后再重新“组装起来”。
探秘为什么意大利斜塔斜而不倒 意大利斜塔
探秘为什么意大利斜塔斜而不倒意大利斜塔意大利斜塔倾斜原因对于意大利斜塔的建造最开始的时候并不是故意建造成倾斜的形状,而是在建造的过程中莫名的产生了倾斜。
经过专家的研究发现,比萨斜塔之所以会倾斜,是由于它地基下面土层的特殊性造成的。
比萨斜塔下有好几层不同材质的土层,各种软质粉土的沉淀物和非常软的粘土相间形成,而在深约一米的地方则是地下水层。
这个结论是在对地基土层成份进行观测后得出的。
最新的挖掘表明,钟楼建造在了古代的海岸边缘,因此土质在建造时便已经沙化和下沉。
然而1838年的一次工程导致了意大利斜塔突然加速倾斜,人们不得不采取紧急维护措施。
当时建筑师Alessandro dellaGherardesca在原本密封的斜塔地基周围进行了挖掘,以探究地基的形态,揭示圆柱柱础和地基台阶是否与设想的相同。
这一行为使得斜塔失去了原有的平衡,地基开始开裂,最严重的是发生了地下水涌入的现象。
这次工程后的勘测结果表明倾斜加剧了20厘米,而此前267年的倾斜总和不过5厘米。
1838年的工程结束以后,意大利斜塔的加速倾斜又持续了几年,然后又趋于平稳,减少到每年倾斜约0.1厘米,塔身偏离“自然姿势”已有5米多。
倾斜为何不会倒?关于意大利斜塔为何斜而不倒,专家们研究给出了答案:第一位建筑师皮萨诺当时已了解到,建塔的地方与整个比萨城一样,都处於一条河谷的冲积地上,土壤为粘土和砂土,再下面是潜水层,表面坚固层较薄.所以他对地基的地质结构并非一无所知,而且他在建至三层发现倾斜时,采取停工等待地基沉降稳定的做法已有效地解决了一些問题。
第二位建筑师续建时,又注意到调整倾斜高度,同时采取措施,减轻塔身重量。
第三位建筑师建筑第七八层之间,钟楼來个转折,第八层倾向北面.建钟楼时,还吸收了清真寺尖塔的一些特点,也没设楼顶,以此减轻塔的重量和平衡倾斜.建筑师的做法正是与在比萨城其他地方建培的做法相似。
在意大利的另一个城市佛罗伦萨,於1420 年建造的圣玛丽亚•德尔--斐奥雷大教堂,选址就在一片沼泽地上,土层更软,下陷危险更大,但至今几百年來丝毫没有倾斜.一些专家学者由此推测出,比萨塔的倾斜是建筑师意料之中,几百年來斜塔斜而不倒与设计、建筑者有关。
比萨斜塔历经多次强震与战争为何仍能保持倾斜
比萨斜塔历经多次强震与战争为何仍能保持倾斜
屹立640多年的意大利比萨斜塔,历经多次强震与两次世界大战,仍保持倾斜不坍塌。
由于意大利刚好处于地震带上,外界普遍比萨斜塔会在地震发生时坍塌,英国布里斯托大学土木工程教授George Mylonakis 表示,建造比萨斜塔时,地基不均匀和土壤松软是导致它倾斜的主要原因,但是土壤的松软也是让它不受到地震影响的关键原因。
比萨斜塔于1173年开始搭建,是比萨大教堂的钟楼。
其实最初设计是直立的,但在施工不久后,却发生倾斜的意外,仍照常施工。
最后于1372年完工,至今已经有640多年历史。
前意大利总理墨索里尼于1934年曾下令整修比萨斜塔,工程师们计划在塔基上开凿361个小洞并灌入90吨水泥,让塔身恢复平衡,结果计划失败。
后来在二战期间,盟军因担心有德国狙击手隐身在塔中,差点遭到摧毁。
历经多次催残,比萨斜塔顺利保存下来,并于1987年入选世界遗产。
比萨斜塔为什么斜而不倒
• 2.如今的比萨铁塔的塔身重心并没超出塔基 外援。(从实验中可看出)
•谢谢
比萨斜塔为什么倾斜却不倒塌?
• 比萨铁塔,很多人都知道这个著名的景点, 但是,它究竟为什么不倒呢,这里面又有 什么奥秘呢?
• 首先,我做了一个实验
• 实验用具: 两个小盒子 第一个盒子<上图中> 是实验中所代替的比 萨铁塔。
其中浅蓝线代表“比萨铁塔”所受的重力 深蓝色代表“比萨铁塔”的顶点的边缘
Байду номын сангаас
• 可以看到,红线(原 浅蓝色线,也就是重 力)已经和黄线(原 深蓝色线,也就是塔 基的外援)重合,甚 至超过。而前面没有 超过的,却没有倒。 是不是物体倾倒但不 会倒的奥秘就是如此 呢?
• 通过猜想,查阅资料以及实验,我得知比 萨铁塔斜而不倒的原因有以下几个因素
• 1.比萨中古史学家皮洛迪教授研究后认为, 建造塔身的每一块石砖都是一块石雕佳品, 石砖与石砖间的粘合极为巧妙,有效地防 止了塔身倾斜引起的断裂,成为斜塔斜而 不倒的一个因素。
比萨斜塔为什么不倒?
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比萨斜塔为什么不倒?
作者:
来源:《百科新说》2018年第07期
为什么比萨斜塔看着似乎要倒了要倒了,却在过去600多年中历经无数次大地震仍然屹立不倒?最近,一个工程师团队终于解开了这个谜题。
本质上讲,由于塔的高度(55米)、塔下柔软的土壤、以及其由大理石刚性构成的结构
三者之间非常偶然的相互作用,当地震发生时,比萨斜塔具有防止其产生共振现象的振动特性。
讽刺的是,帮助比萨斜塔在地震中幸存下来的土壤也是导致其不断倾斜、以至于塔身濒临崩溃的罪魁祸首。
比萨斜塔始建于1173年,是意大利比萨城大教堂的独立式钟楼,据说当比萨斜塔刚建到第三层时,塔身就开始倾斜了。
而由沙子、泥和黏土组成的松软土壤很快就被认定是倾斜的原因。
当塔身开始倾斜时,建筑师试图通过调整第三层北面的柱子和拱门的规模来弥补误差。
但在完成第四层之前,比萨斜塔就因为一系列宗教战争爆发而停止了相关工程。
当1272年一切尘埃落定时,人们试图继续完成钟塔的建造,但由于上个世纪的土壤运动,塔身已经向南方倾斜,因此新工程师们还试图进行补救。
但在完成第七层之后,建造又停止了,因为1278年再次爆发了政治运动。
最后1370年,比萨斜塔终于落成,此时已经形成了其独特的倾斜外观。
经过20世纪末至今的一系列工作之后,比萨斜塔的塔顶与基座中心之间的偏移距离已从原先的5米多减小至如今的3.9米。
比萨斜塔为什么是斜的,它还能屹立多久不倒呢
比萨斜塔为什么是斜的,它还能屹立多久不倒呢比萨斜塔,意大利的招牌景点之一,它的确名副其实:倾斜度高达3.9度。
不用亲眼确认这座著名的斜塔是不是真的是斜的——看看那些被不断模仿和重复的“推倒比萨斜塔”纪念照你就知道了。
每天,比萨著名的奇迹广场上都挤满了拍照打卡的游客,但是关于比萨斜塔为什么是斜的这个问题,他们可能并没有仔细想过。
你可能也没想过这个问题,不过如果我们告诉你科学家预测比萨斜塔最终将会完全成为直塔,你会不会好奇为什么?今天,我们想和你聊聊比萨斜塔的故事,以及参观比萨斜塔的正确姿势。
一起来看看吧~比萨斜塔为什么是斜的?坐落在比萨古城的奇迹广场上的比萨斜塔,它的奇特之处就在于倾斜了650年而不倒。
这种奇景每年都吸引了众多游客前来参观,不只我们普通人,著名物理学家伽利略还在钟楼的顶部做过双球试验,大批科学家也纷纷前往想要了解斜塔倾斜的原因。
那这座塔究竟为何会倾斜呢?这个问题曾让专家们争论不休,它们各执己见,从14世纪开始,就没有哪一种观点说服其他观点。
有些学者认为,是建造此塔的建筑师有意为之,从而来显示自己的建筑才华。
这个建筑师就是著名建筑师那诺·皮萨诺。
他运用建筑上预应力结构的原理,在观察了此地的地形和风向等自然条件后,有意使塔的重心向南倾斜。
现在650年过去了,钟楼不仅未倒,就连一条裂缝也没有。
但这座塔经历了200年,分3次才完成,期间一定是遇到了预料之外的事情。
所以就有人认为,可能是修建时并不是倾斜的,期间发现塔身倾斜,所以才停止修建。
这种观点认为,是由于建筑师在选择基地时对当时的地质情况不熟悉,建造在由黏土和沙土组成的冲积层的松软地基上,在塔自身重力下,造成塔身的不均衡下沉,出现了倾斜现象。
但一个当时如此著名的建造师怎么会犯这样的错误呢。
所以就出现了另一观点,这座塔的地下有几条地下水脉,由于这座城市的生活用水都由这几条水脉供应,这就加速了地基的脆弱性,塔身之所以继续倾斜,就是因为地下水位下降的缘故。
物理百科 比萨斜塔不倒之谜
11 比萨斜塔不倒之谜比萨斜塔坐落在意大利古城比萨大教堂的广场上,1173年建筑师博纳诺·皮萨诺开始建造。
当建到第3层时,塔身开始倾斜,博纳诺·皮萨诺只得把工程停了下来。
94年后,建筑师焦旺尼·迪·西蒙内恢复建塔,他试图将倾斜的塔身调直,可是没有成功。
由于迪·西蒙内死于1284年的战争中,建塔工程再度搁置。
直到1350年,该塔才由建筑师托马索·皮萨诺最后完成。
竣工时,因塔顶中心点已偏离垂直中心线2.1米,所以被人们称为“斜塔”。
600多年来,塔身继续缓慢地向南倾斜。
据自1911年以来的系统测量表明,它平均每年向南倾斜大约1毫米。
如今,塔顶已南斜5.3米,斜度为5度6分。
塔身为什么倾斜?根据地下钻探的土样,已查明塔基下面地表至10米深度是混砂层,由10米至40米是含很多结合水的粘土层,再往下是含自由水的砂层。
这层粘土层在建筑物的压力作用下,部分结合水就会被挤出来,跑到下面的砂层中去,造成粘土层的压缩和沉降,使塔倾斜。
当下面砂层自由水被人为地抽汲而造成压力下降时,这种粘土层的压缩和沉降还会大大地加速,引起斜塔的倾斜速度加快。
据测定,在从砂层中抽汲地下水的时期,斜塔的倾斜速度曾增至每年2毫米,比以前加快了约一倍。
后来,人们发现了这个问题,停止抽汲砂层中的地下水,斜塔的倾斜速度才恢复原来的数值。
这座塔为什么向南倾斜?据比萨大学一位老教授的解释说,可能是太阳的影响。
因为意大利是在北半球,南面的大理石受日照强,热胀冷缩产生的力对下面的土层起着不间断的冲击作用,所以向南倾斜。
另外,斜塔是在比萨城北部,原来城内蒙林取地下水的位置在它南面,南部地面沉降也可能造成塔身加速南倾。
眼下,塔顶中心点偏离垂直中心线已近5米。
不过,按照目前的倾斜速度,比萨斜塔在未来的200年内还不会倒塌。
这是因为从它的重心引下的竖直线并没有越出它的底面的缘故。
据说有位中国人在帮助他们扶直呢!你有什么好的举措呢?。
比萨斜塔不倒之谜
嘲 透 冒兰 年毫・ 有 越 出 它 的底 面 的缘 故 。 ・ 辩厦 瑁 2术 没 誓 全 : 每 比 以
为从它 的重心 引下的竖直 线.
篓= 三 = 。 : l 粜 琶 , 蚕 停止抽汲砂层 这 宅 l …… 现 了这个 问题. ’ 斜塔 _ = 毳 ’l 等 倾,实是 的地下水 数值 。这 座 塔 为什 么 l 斜其这 原 来 的 . 的倾斜速度才 …矗 要 地 蔷 复 妻辜 凳 薹 军 『1 南倾斜?据 比萨大学一位老教 ~ 1 l 嚣 已 解 释 说 ,可 能 是 太 阳 的南面 至 。 的 查 因为意大利是 在北半球。 影 妻要 萼 r 塔。 菜 主 大理石受 日照强 , .1 誉 明茎 。 热胀冷缩产 等 篓 r l 三 . 誉 的力 击 作 用 。 以 向 南倾 斜 。 量 喜 主 量 ; 对下面 的土层起 着不问 爹 茹 ; 呈 的 中 所 原 薹 : 兰 未 l磊奋 : 尝 l 磊 蒜 茹 城内采 是 在 比 城 北 部 . . 薯 外 . 塔取地下水萨的位 置在它 斜 面, 南部地面沉降也可能造成. 主 { 不 I 这 三 : 慧 略 l 翟 身 加速 南 倾 。
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比萨斜塔 材料力学
比萨斜塔材料力学
比萨斜塔是意大利比萨市的一座著名建筑,也是世界上最著名的倾斜建筑之一。
它以其独特的外观和稳定的结构而闻名于世。
比萨斜塔的材料力学是使其能够保持倾斜但不倒塌的关键。
比萨斜塔的建筑材料主要是大理石和砂岩。
大理石是一种坚硬和耐久的材料,能够承受建筑物的重量和外部压力。
砂岩则是一种相对较软的材料,但在施工时经过仔细挑选和加固,以确保其稳定性。
比萨斜塔的倾斜是由于土壤的沉降和地基不稳定导致的。
为了保持塔楼的稳定,建筑师在施工过程中采取了一系列的措施。
首先,他们在塔楼的基础上建造了一层厚厚的混凝土垫层,以增加塔楼的稳定性。
其次,他们在塔楼的东侧挖掘了一个深达 3.9米的坑,以减轻建筑物的重量。
此外,建筑师还在塔楼的一侧加入了数十吨的铅砂,以平衡塔楼的倾斜。
比萨斜塔的砌体也是其材料力学的重要组成部分。
建筑师使用了一种特殊的砌体结构,称为“比萨砌体”,这种结构具有良好的弹性和抗震性能。
比萨砌体由水泥、石灰和沙子等材料混合而成,使整个建筑物能够抵御地震和其他外部冲击。
除了材料力学外,比萨斜塔的形状也对其稳定性起着重要作用。
塔楼的底部较宽,逐渐向上变窄,这种锥形的形状使塔楼具有较低的重心,增加了其稳定性。
此外,塔楼上的每个楼层都有一个弧形的
外墙,这种形状能够减小风的阻力,减轻建筑物的倾斜。
总的来说,比萨斜塔的材料力学是通过选择适当的建筑材料、施工措施和砌体结构,以及塔楼的形状设计来实现的。
这些因素共同作用,使比萨斜塔能够保持其独特的倾斜而不倒塌,成为世界建筑史上的奇迹。
历史趣谈千年不倒!揭比萨斜塔斜而不倒是什么原因
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导语:比萨斜塔是1174年开始修建的,到1370年才建成。
这座塔高54 5米,一共有8层,每层的外面都有一些柱子围绕。
当年,这座塔刚建成,人们就发现
比萨斜塔是1174年开始修建的,到1370年才建成。
这座塔高54.5米,一共有8层,每层的外面都有一些柱子围绕。
当年,这座塔刚建成,人们就发现它是倾斜的,从此以后,它每年都以不同的速率增加倾斜度。
到今天,它已经偏离了中心线差不多有5米。
有些学者预测,如果比萨斜塔再这样倾斜下去,早晚有一天会真的倒掉。
因为斜塔的存在,比萨小城变得异常热闹,每天都要接待成千上万的游客。
每一个来到比萨斜塔面前的人都会感到吃惊,人们不禁要问:比萨斜塔为什么会是倾斜的呢?
是当时施工的失误呢,还是建造者故意这样做的?有的学者认为,是有人故意把塔建成了这个样子。
当时指挥建造比萨斜塔的是一位意大利的建筑师,他为了显示自己的高超技艺,就故意把塔建成了倾斜的。
所以,人们根本就不用担心它会倒塌,这是不可能发生的。
这种说法似乎也有道理,从1982年开始,这座塔几乎停止了倾斜,而是向西南方向转动。
也有的人认为比萨斜塔是因为当初选的地方不对,才造成了后来的倾斜。
当初塔建到第三层时,人们就发现塔向南倾斜,所以不得不停了下来,对它进行加固。
后来,到了1275年,人们再建造这座塔的时候,就将错就错,把它建成了一座斜塔。
还有一些地质专家认为,比萨斜塔建在一个斜着的小坡上,它的下面是一层黏土层。
这些黏土受到塔的重压,变得紧缩了。
但是因为它
生活常识分享。
物理知识:为什么比萨斜塔能斜而不倒
【导语】⽐萨斜塔是意⼤利⽐萨⼤教堂的钟楼。
这是⼀座直径为16⽶的圆形塔楼,共8层,每层外部都环绕着连拱廊。
该塔不仅以令⼈瞠⽬的倾斜度,吸引着全世界好奇的⽬光,⽽且,还似乎在宣⽰,⼈们所熟知的静⼒学定律根本不适合它。
下⾯是⽆忧考分享的物理知识:为什么⽐萨斜塔能斜⽽不倒。
欢迎阅读! 【汽车的车⾝越坚硬就越安全吗】 在严重的汽车碰撞事故中,⼀些汽车的部分结构由于撞击发⽣了明显的变形。
因此⼈们⾃然想到,是不是因为汽车的车⾝不够坚硬,才会发⽣如此严重的变形? 其实,因汽车碰撞所造成的车⾝变形和破坏,有相当⼀部分是汽车制造业的⼯程师们在设计时就刻意为之的,其⽬的是消耗碰撞前所携带的动能。
动能是物体因运动⽽具有的能量,它的⼤⼩与物体的重量成正⽐,也与物体运动速度的平⽅成正⽐。
碰撞结束后,汽车停下来,其速度变为零。
碰撞过程通常不超过半秒钟,在如此短的时间内要将汽车的动能完全消耗,必然会造成某些物体的剧烈变形和破坏。
如果由乘员来承担这种剧烈变形,那就意味着对⼈体将造成严重伤害,因此,车辆设计者就希望车⾝能够尽可能多地承担变形并消耗这些动能,以尽可能避免⼈员受伤,即使受伤,受伤害的程度也尽可能降到最低。
与此同时,在设计时还要考虑让乘员在碰撞中拥有⼀定的⽣存空间。
通常,⼈们将乘员所处车⾝空间称为乘员舱,这⼀部分的结构在碰撞中要避免发⽣太⼤的变形,以免外物直接威胁到乘员的⼈⾝安全。
况且,车内常⽤的乘员保护装置,⽐如座椅安全带和安全⽓囊等,也都需要在⼀定的空间内才能起到正常的保护作⽤。
因此,相对车⾝的其他部分⽽⾔,乘员舱应当做得更结实⼀些。
⽽那些位于车⾝的前部和后部、在多数事故中被⾸先撞击到的部件,例如保险杠等,则应当被设计成在碰撞下可以发⽣永久变形的结构,并通过这些变形来消耗汽车的动能。
所以,出于保护乘员的⽬的,车⾝的不同部位软硬程度也应该做得不同,这些都是需要设计师进⾏综合考虑的。
当然,任何结构都不可能提供绝对安全的保护功能。
【二年级】比萨斜塔为什么不会倒 科学小实验作文350字
【二年级】比萨斜塔为什么不会倒科学小实验作文350字
【二年级】比萨斜塔为什么不会倒?-科学小实验作文350字
小朋友们,你知道比萨斜塔倾斜百年依然不倒的原因是什么吗?那是因为重心。
我曾
经做过一个相关的实验--歪不倒的易拉罐。
首先准备工作材料:易拉罐、杯子各一,水。
接着,往易拉罐中加入1/3的水,最后将加入水的易拉罐歪斜,就会发现它歪着不倒。
你晓得它的原理就是什么吗?其实,就是“战略重点”。
如果不搅拌的易拉罐放到桌
面上,一定就是可以好像的,因为它的战略重点在中间边线。
当我们提了水之后,战略重
点上移,重力和桌面的支持力处在一条直线上,保持平衡,所以就不能好像了。
其实跟这个实验的原理一样,比萨斜塔倾斜不倒的原因就是:地基下面有软土,并且
在向下一米的地方就是地下水。
塔的地基部分受力不均衡就造成比萨斜塔的重心不稳,向
一侧倾斜。
人们在后期对比萨斜塔进行拯救,将另一侧的土挖出一部分,调整了塔的重心
位置,使塔的重力与地面对塔的支持力保持平衡,塔就不会倒了。
其实生活中除了很多例子,比如说迈克尔。
杰克逊拉风的45度弯曲舞步,秘密就是
在鞋子上;除了常用的不倒翁,如果你把不倒翁从上往下打碎,就可以辨认出,它的底部
摆了太重的东西。
比萨斜塔不倒之谜_物理多大点事儿_[共4页]
1第二章 走进力学天地
比萨斜塔不倒之谜
意大利西北部的比萨古城,巍然矗立着一座已有600多年历史的古塔——比萨斜塔。
比萨斜塔被誉为世界奇迹之一。
1173年8月9日,比萨斜塔奠基。
但是,动工五六年后,建好的三层塔就开始倾斜。
建造期间曾经几度停工,历经了178年比萨塔才建成。
谁知建成后的比萨塔仍然不停地向南倾斜。
据资料记载,1829—1910年,比萨塔平均每年倾斜3.8毫米;1918—1958年,平均每年倾斜1.1毫米;1959—1969年间,平均每年倾斜l.26毫米。
此后,比萨塔平均每年倾斜1.19
毫米。
现在,塔顶中心点偏离塔基中心垂直线5米多,
然而至今比萨塔并未倒塌。
这是为什么呢?
回答这个问题之前我们先来谈一个杂技。
利用“倾
斜造型”获得惊险感和美感,是中国传统杂技艺术的
一大特色。
例如,在国内外享有盛誉的“单排椅造型”
杂技,动作惊险,造型美观,令人叹绝!
演员将椅子由直立堆砌发展成斜叠的梯形,6把两
脚悬空的椅子逐级斜叠上升,演员每人扣住一把,相
互配合,在空中阶梯上一个个作挺拔的倒立,总的高
度差不多已达7米,整个造型构成了一幅凤凰单展翅单排椅造型。
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物理知识:为什么比萨斜塔能斜而不倒
【汽车的车身越坚硬就越安全吗】
在严重的汽车碰撞事故中,一些汽车的部分结构因为撞击发生了
明显的变形。
所以人们自然想到,是不是因为汽车的车身不够坚硬,
才会发生如此严重的变形?
其实,因汽车碰撞所造成的车身变形和破坏,有相当一部分是汽
车制造业的工程师们在设计时就刻意为之的,其目的是消耗碰撞前所
携带的动能。
动能是物体因运动而具有的能量,它的大小与物体的重
量成正比,也与物体运动速度的平方成正比。
碰撞结束后,汽车停下来,其速度变为零。
碰撞过程通常不超过
半秒钟,在如此短的时间内要将汽车的动能完全消耗,必然会造成某
些物体的剧烈变形和破坏。
如果由乘员来承担这种剧烈变形,那就意
味着对人体将造成严重伤害,所以,车辆设计者就希望车身能够尽可
能多地承担变形并消耗这些动能,以尽可能避免人员受伤,即使受伤,受伤害的水准也尽可能降到最低。
与此同时,在设计时还要考虑让乘员在碰撞中拥有一定的生存空间。
通常,人们将乘员所处车身空间称为乘员舱,这个部分的结构在
碰撞中要避免发生太大的变形,以免外物直接威胁到乘员的人身安全。
况且,车内常用的乘员保护装置,比如座椅安全带和安全气囊等,也
都需要在一定的空间内才能起到正常的保护作用。
所以,相对车身的其他部分来说,乘员舱理应做得更结实一些。
而那些位于车身的前部和后部、在多数事故中被首先撞击到的部件,
例如保险杠等,则理应被设计成在碰撞下能够发生永久变形的结构,
并通过这些变形来消耗汽车的动能。
所以,出于保护乘员的目的,车
身的不同部位软硬水准也应该做得不同,这些都是需要设计师实行综
合考虑的。
当然,任何结构都不可能提供绝对安全的保护功能。
如果碰撞非
常严重,比如在碰撞前车速很快的情况下,预先设计用于吸收动能的
车身结构在达到变形后,还没有完全消耗掉所有的动能,这时乘员舱
就难以避免会发生结构变形,乘员受伤害的可能性就急剧升高,这就
是为什么平时开车不能太快的原因。
节约能源、保护环境是当今社会所提倡的,为了降低汽车的能耗,减少尾气的排放,有人提倡设计并使用又小又轻的汽车,此举也被称
为汽车的轻量化。
不过,汽车做得过于轻、小,安全性能就会下降。
比如,当轻量化汽车撞到静止不动的障碍物上,因为其自身轻,携带
的动能少,受损水准会比又重又大的车要小一些。
如果与骑自行车者
或者行人发生碰撞,因为汽车较轻,那么后两者受到的伤害可能会较小。
但是,当轻量化汽车与比它自身大很多、且重很多的汽车相撞时,前者车内的乘员就可能会受到非常严重的伤害。
所以,无论是讨论车身软硬水准,还是讨论车子是该做得又轻又薄,抑或又厚又重,都应该采用辩证的观点。
否则,就很可能是好心
办坏事。
【为什么骑轮胎气不足的自行车比较费劲】
骑过自行车的人都有这种体会,如果轮胎的气满满的,自行车骑
起来就特别轻快,一点都不费劲;如果轮胎瘪瘪的,要想骑动它就很
费力,所以人们骑车出发前会检查轮胎有没有打满气。
那么,为什么
自行车轮胎气不足时,骑起来比较费劲?
通过观察,我们可发现瘪瘪的轮胎跟地面的接触面积很大,是不
是因为这个原因导致“摩擦力”变大了?直观感觉好像是这样,但是
物理学告诉我们,一般来说,摩擦力是跟接触面积没相关系的,只跟
接触材料和压力相关;何况,自行车提供动力的轮子是后轮,后轮的
摩擦力是向前的,所以摩擦力越大,骑起来应该更省力才是。
其实,使自行车骑起来困难的原因不是“力”的增大,而是“力矩”的增大。
因为轮胎瘪了所以地面支承力的作用点会与重力的作用
点分开,重力绕着支承力的作用点产生一个力矩,这个力矩对于链条产生的动力矩会有一个“抵抗”作用,蹬车自然就更费劲了。
轮胎越瘪,骑车也就越费力。
【为什么比萨斜塔能斜而不倒】
比萨斜塔是意大利比萨大教堂的钟楼。
这是一座直径为16米的圆形塔楼,共8层,每层外部都环绕着连拱廊。
该塔不但以令人瞠目的倾斜度,吸引着全世界好奇的目光,而且,还似乎在宣示,人们所熟知的静力学定律根本不适合它。
为什么比萨斜塔能斜而不倒?相关这个话题,几个世纪以来很多人为此争论不休。
有人以前怀疑这座斜而不倒的钟楼是有意设计、建造成的。
事实是否真的如此呢?19世纪,随着越来越精确的建筑测量工具和地下勘探设备的应用,专家们开始尝试使用科学的工具来揭示斜塔的奥秘。
对历史档案资料的进一步研究也证实了人们的疑惑:这座钟楼可能最初设计成正常的直塔,但始料不及的是,它竟然在建造伊始就偏离了准确的位置!
原来,比萨斜塔之所以会倾斜,是因为其地基土层极其复杂:不但被不同材质的土壤分成了若干层,而且这些土层又由各种柔软的黏土质物质和砂质淤泥相间而成。
更糟糕的是,地基下的地下水位也非常浅,深度只有大约1米。
最新的地质勘探发现,钟楼的选址位于古代的海岸线上,也就是说,在建造之时地基土壤就早已沙化。
如此一来,比萨斜塔这个“大家伙”刚一建造就注定很快将产生不均匀沉降和倾斜。
为了防止斜塔的过度倾斜,很多人伤透了脑筋。
1173年钟楼开始修建时,原计划建造8层。
不过兴建到第四层时,建筑就已经明显地发生倾斜。
工程停顿了近50年后才重新启动,放置铜钟的这个层直到1350年才加建。
这个次,建造者在向上建楼层时故意向反方向倾斜,以补偿和修正重心的偏离。
当建造到第七楼层时,塔身不再呈垂直状而变成了弧形——矫枉过正的结果是斜塔开始以更大的角度和速度向。