Купить мерч «Эха»:

Математическую модель, объясняющую элегантную форму Эйфелевой башни, опубликовал адъюнкт-профессор Университета Колорадо в Боулдере (Univ - Гранит науки - 2005-01-06

06.01.2005

В основе его работы записи, оставленные Густавом Эйфелем, в которых французский инженер излагает свою главную задачу – высотное сооружение должно быть устойчиво против ветра

300-метровая башня – символ Парижа и центральный экспонат Всемирной выставки 1889 года, возведенный в ознаменование 100 -летия Французской Революции, создавалась как бы эмпирически. То есть Густав Эйфель делал бесчисленные графические изображения будущей башни и по этим чертежам судил о том, какую силу ветра способна выдержать упирающаяся в небо конструкция. Плод его усилий превратил Эйфеля из инженера в архитектора, столь изящной и цельной получилась возвышающаяся над французской столицей на Марсовом поле башня. Однако, как пишет Вейдман, единой всеохватывающей проект математической формулы у Эйфеля не было, тогда как существование математического уравнения, хоть и сложного, но способного объяснить гармоничность состоящей из секций единой воздушной структуры – Эйфелевой башни, предполагалось давно.

Исследовать проблему математического описания Эйфелевой башни Вейдман начал в 2001 году, когда ему на глаза попался переизданный учебник под названием «Математика передовой инженерии». На обложке этой книги были фотографии разных стадий сооружения Эйфелевой башни, а в предисловии было представлено нелинейное интегральное уравнение – формула, для определения формы Эйфелевой башни, имеющая ряд возможных решений. Это уравнение вывел и поместил на своем сайте в Интернете ревностный поклонник Эйфеля Кристоф Шуар (Christophe Chouard). Вейдман нашел для него единственное решение – нисходящую параболу, но кривизна этой фигуры не соответствовала легендарной башне. После своего выступления в Мичиганском Технологическом Университете (Michigan Technological University) в 2003 году Вейдман был представлен специалисту по математическому анализу профессору Иосифу Пинелису (Iosif Pinelis), который предложил помощь по части интегральных уравнений. Вычисления Пинелиса показали, что все существующие решения уравнения Шуара могут давать либо параболу, которая к Эйфелевой башне не подходит, либо нечто, буквально, «взрывающееся к бесконечности на вершине башни». Вейдман тем временем изучал биографию Эйфеля, который в период создания башни своего имени думал в основном об определении того места, где проходит касательная к горизонту, которая пресекает силу ветра, действующую выше любой горизонтальной секции сооружения. «Эйфель открыл форму конструкции, не создающую нагрузки на диагональные фермы, обычно используемые для сопротивления искривлению, вызываемому ветром. А потому стало возможным полное исключение таких ферм, что уменьшило вес башни и сократило площадь поверхности, подвергаемой воздействию ветра» - поясняет Вейдман в статье под названием «Модельные уравнения контура Эйфелевой башни: историческая перспектива и новые результаты». Эту работу в соавторстве с Пинелисом он опубликовал в журнале докладов по механике Французской Академии наук (Comptes Rendus Mecanique) в прошлом году. Вейдман вывел новое уравнение для описания устойчивой против ветра конструкции - это экспоненциальная функция, вполне подходящая для описания формы верхней половины башни


Напишите нам
echo@echofm.online
Купить мерч «Эха»:

Боитесь пропустить интересное? Подпишитесь на рассылку «Эха»

Это еженедельный дайджест ключевых материалов сайта

© Radio Echo GmbH, 2025