science >> Wetenschap >  >> Fysica

Gebruik van trigonometrie in architectuur

Oude architecten moesten wiskundigen zijn omdat architectuur deel uitmaakte van de wiskunde. Met behulp van wiskunde en ontwerpprincipes bouwden ze piramides en andere structuren die vandaag de dag staan. Omdat hoeken een ingewikkeld deel van de natuur zijn, zijn sinussen, cosinussen en raaklijnen enkele van de trigonometrische functies die oude en moderne architecten in hun werk gebruiken. Landmeters gebruiken ook trigonometrie om land te onderzoeken en de grenzen en grootte ervan te bepalen. Hoewel inspecteurs deze taak uitvoeren, kunnen architecten vertrouwen op enquêtes bij het ontwerpen van structuren.

Belangrijke informatie verzamelen bij driehoeken

Een van de meest voorkomende architecturale toepassingen voor trigonometrie is het bepalen van de hoogte van een constructie. Architecten kunnen bijvoorbeeld de tangensfunctie gebruiken om de hoogte van een gebouw te berekenen als ze de afstand tot de structuur en de hoek tussen hun ogen en de bovenkant van het gebouw weten. clinometers kunnen u helpen die hoeken te meten. Dit zijn oude apparaten, maar nieuwere gebruiken digitale technologie om nauwkeurigere meetwaarden te leveren. Je kunt ook de afstand van een constructie berekenen als je een clinometerhoek en de hoogte van de constructie kent.

Structurele basisstheorie

Naast het ontwerpen van de structuur van een structuur, moeten architecten krachten en belastingen begrijpen die werken op die structuren. Vectoren - die een startpunt, grootte en richting hebben - stellen u in staat om die krachten en belastingen te definiëren. Een architect kan goniometrische functies gebruiken om met vectoren te werken en belastingen en krachten te berekenen. U kunt bijvoorbeeld de sinus- en cosinusfuncties gebruiken om de componenten van een vector te bepalen, als u deze termen van de hoek uitdrukt die deze vormt ten opzichte van een as.

Trussanalyse en trigonometrie

Ontwerpstructuren die kunnen omgaan belastingkrachten die op hen worden toegepast, zijn belangrijk voor architecten. Ze gebruiken vaak spanten in hun ontwerp om de belastingskrachten van een structuur over te dragen naar een of andere vorm van ondersteuning. Een truss is als een balk, maar lichter en efficiënter. U kunt trigonometrie en vectoren gebruiken om krachten te berekenen die in trossen aan het werk zijn. Het kan nodig zijn dat een architect spanningen op alle punten in een truss bepaalt met zijn diagonale elementen in een bepaalde hoek en bekende belastingen die aan verschillende delen zijn bevestigd.

Moderne architecten en technologie

Onderzoek een moderne de skyline van de stad en je ziet waarschijnlijk een verscheidenheid aan esthetische en soms ongebruikelijke gebouwen. Naast trigonometrie gebruiken architecten calculus, geometrie en andere vormen van wiskunde om hun creaties te ontwerpen. Constructies moeten niet alleen gezond zijn, maar ook voldoen aan de bouwvoorschriften. Gewapend met supersnelle computers en geavanceerde computerondersteunde ontwerptools, maken moderne architecten gebruik van de volledige kracht van wiskunde. In tegenstelling tot architectonische tovenaars uit de oudheid, kunnen hedendaagse architecten virtuele modellen van projecten maken en deze zo nodig aanpassen om fascinerende structuren te creëren die de aandacht trekken.