Physics of en Arch Bridge

Physics of en Arch Bridge


En bue bro er i stand til å stå på grunn av fysikkens lover. Det balanserer kraften ovenfra med den kraft nedenfra, ved hjelp av en blokk vekt til å bære vekten av de motstående krefter. En av de mest kjente erke broer er Sukkenes bro i Italia, som brukes som en gangvei for innsatte går til retten.

Historie

Den eldste eksisterende bue bro er den mykenske Arkadiko Bridge i Hellas, og kan dateres tilbake til 1300 f.Kr. Tidlig broer ble bygget ut av murstein og stein. Men det var romerske ingeniører som tok full nytte av buen design, og bygge mange broer med betong. Men det var ikke før den industrielle revolusjon som andre folk begynte å bygge bue broer, for å gjøre best mulig bruk av strukturen naturlige styrke.

Krefter

Opprinnelige bue broer består av en rekke av steiner, innebygd i form av en halvsirkel. En keystone er plassert i midten, på toppen av buen. Det gjør hver stein trykker mot hverandre, for å overføre kraften langs broens kurve. Vekt eller belastning av broen skjer gjennom steinene, og presser mot understøttelsene ved hver ende kalt landkar. Distansene forhindre broen sammenfoldingsanordningene, ettersom de slutter kraften av lasten å spre ut. Distansene gi motstand, og derfor motsetter den nedoverrettede kraft av broen. Den oppadgående trykk balanserer buen og den kan stå.

Test fysikk

Få et stykke papp som måler ca 11 inches, og bøy den til en kurve. Plasser den på et bord, og trykk ned i midten; det kollapser. Nå plasserer en bunke med bøker 4 inches hverandre. Bøye papp i en bue og kile hver ende mellom bøkene. Bøkene fungere som distanser og holde buen oppreist. Trykk ned på toppen, og det ikke kollapse.

kjente Bridges

Et godt eksempel på en romersk bue bro er Pont du Gard akvedukt nær Nîmes, Frankrike. Den ble bygget mer enn 2000 år siden, og består av to nivåer av buer. Den øverste tier holdes sammen bare av mørtel, mens de andre steinene holdes på plass utelukkende av egne krefter. Moderne bue bruer er konstruert ved hjelp av stål eller spennbetong, aktiverer buene å ha et bredere spenn. The New River Gorge i West Virginia spenner 1.700 fot, sammenlignet med de fleste broer, som spenner mellom 200 og 800 fot.