아치다리와 도형 (수학개념원리)😍

안녕하세요.

오늘은 아치다리의 수학적 개념원리에 대해 알아보도록 하겠습니다!

아치란?

아치는 곡선에 의해 양쪽으로 지지되는 곡선의 구조물을 말하는 것으로,

건물의 출입구 또는 다리에 많이 사용된다.

 

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아치의 구조는 어떻게 되어 있을까요?

아치의 구조는 위에서 누르는 힘이 아치의 아랫부분으로 전해지고,

아치 하단의 벌어지는 힘을 양 옆 벽을 두껍게 만들어 안정을 유지하게 한다.

 

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그러면? 아치의 종류는 무엇이 있을까요?

아치는 건축물에서 많이 활용이 되는 만큼 다양한 종류가 있고,

생김새에 따라 부르는 이름도 각각 다릅니다.

 

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아치의 곡선

 

아치의 기본 구조는 모두 원호로 이루어져 있다.

원호를 이루고 있는 아치 구조는 기술의 발전으로 철골, 철근, 콘크리트 등의 건축재료가 생기기 전까지 구조적으로 가장 무게를 잘 버틸 수 있는 방법 중의 하나였다. 

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아치로 만들어진 다리

 

아치구조는 강이나 협곡을 건너는 다리에서 특히 많이 활용이 되고 있다.

 

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그렇다면?! 왜 아치다리는 튼튼할까요??

 

그럼, 어떤 개념원리가 숨어져 있을까요?

 

힘의 분산 :  하나의 힘을 두 개 이상의 힘으로 분해하는 것

 

사각형과 원의 경우, 힘이 가해지면 반대편 대응점에 모이게 됩니다.

이렇게 되면 힘이 분산되지 않고 한 곳으로 집중되기 때문에 안정성이 높지 않고, 삼각형과 반원의 경우는 힘이 가해졌을 때 분산된 힘이 반대편 변으로 고르게 전달되기 때문에 집중되는 압력을 잘 견딜 수 있는 안정적이 도형이 됩니다.

 

오늘은 이렇게 아치다리를 통해 힘의 분산과 수학적 개념원리를 배워 보았습니다!

 

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그럼 다음 글에서 또 만나요~

 

안녕~