Tại sao con đập ngăn nước thường theo dạng hình thang?

Nếu quan sát các con đập ngăn nước theo mặt cắt ngang, chúng thường có dạng hình thang, trên hẹp dưới rộng hoặc mặt đập đón nước thì đứng, mặt lưng bên kia thì có dạng trên hẹp dưới rộng. Các con đê cũng có hình dạng trên hẹp dưới rộng. Tại sao lại như vậy?

Nguyên nhân là do các con đập và đê đều phải chịu tác động của sóng nước, ngoài ra còn phải chịu áp suất của nước theo chiều ngang. Áp suất của nước theo phương ngang có cường độ tỷ lệ thuận với chiều sâu của mực nước. Có nghĩa là, áp lực của nước tác động vào đáy đập lớn hơn nhiều so với áp lực tác động vào thân đập và phía trên. Thân đập trên hẹp dưới rộng vừa thích ứng với sự biến thiên của áp lực nước ở độ sâu khác nhau, vừa tiết kiệm được vật liệu. Ngoài ra, đáy đập choãi rộng giúp cho con đập vững chắc hơn vì trọng lực đi theo phương thẳng đứng. Nó cùng với lực đẩy theo phương ngang của sóng nước tạo nên hợp lực theo hướng tả. Nếu như véctơ hợp lực vượt qua đáy của đập, thân đập sẽ bị đổ. Khi đáy đập rộng ra, mặt đập hẹp lại, vectơ hợp lực không vượt qua đáy đập. Như vậy, hình dạng này giúp cho con đập không bị nghiêng đổ.

Hai là, áp lực tổng thể của nước có xu hướng xô con đập về hướng hạ lưu, dưới chân đập cần có lực ma sát tĩnh để tạo sự cân bằng. Do đó cần tăng độ dày phía dưới để tăng trọng lực nhằm nâng cao lực ma sát tĩnh và độ ổn định chống trượt của đập.

Ba là, kết cấu trên hẹp dưới rộng khiến áp lực trên đơn vị diện tích của móng đập phải gánh chịu giảm đi, giúp con đập thêm kiên cố.

Bốn là, phần dưới của thân đập chịu áp suất cao của nước, do đóthấm nước qua thân đập. Phần dưới của đập dày làm tăng lực cản chống thấm của thân đập.

Bây giờ thì bạn đã hiểu, vì sao các con đập có hình dạng trên hẹp dưới rộng rồi chứ!

Vì sao ruồi có thể đứng vững trên mặt phẳng kính thẳng góc?

Người đi bộ trên mặt băng thường sẽ ngã. Còn ruồi đậu trên mặt phẳng kính thẳng góc không những sẽ không bị rơi xuống mà còn có thể bò tự do trên kính thẳng góc, đó là quy luật gì vậy?

Vì sao nước biển hằng ngày dâng lên hạ xuống hai lần, mỗi tháng có hai lần triều cường?

Trên thế giới nước biển hầu hết mỗi ngày có một lần dâng lên, một lần hạ xuống. Ban ngày nước biển dâng lên gọi là triều, ban đêm nước biển dâng lên...

Vì sao nhiệt độ trong các thành phố cao hơn ngoại ô?

Từ đời nhà Tống, nhà thơ yêu nước Lục Du đã từng viết: “Thành thị thượng dư tam phục nhiệt, Thu quang tiên đáo dạ nhân gia” (thành thị còn nóng như...

Tường ngăn lửa (tường lửa) là gì?

Trong thời kỳ dài trước đây, nhà cửa đều là cấu trúc gạch và gỗ. Thậm trí còn là nhà tranh.

Vì sao nhà máy điện hạt nhân không bị nổ giống như bom nguyên tử?

Các nhà máy điện hạt nhân hiện nay chủ yếu dựa vào nguyên lý phân rã hạt nhân để phát triển. Bom nguyên tử cũng được chế tạo thông qua nguyên lý này. Thế nhưng, nhà máy điện hạt nhân vì sao lại không nổ giống như bom nguyên tử?

Vì sao nói năng lượng hạt nhân là nguồn năng lượng sạch?

Bất kì hoạt động công nghiệp nào cũng phải trao đổi chất với môi trường, vì thế mà gây ảnh hưởng cho môi trường. Việc khai thác năng lượng hạt nhân...

Tại sao giữa quỹ đạo của sao Hoả và sao Mộc lại tập trung nhiều tiểu hành tinh đến vậy?

Vấn đề này đặt ra trước mắt các nhà thiên văn học một hai trăm năm nay rồi, nhưng cho đến nay vẫn chưa cho định luật thừa nhận chung.

Thực vật thuỷ sinh vì sao không thối rữa?

Giữa đầm, những cây sen, cây súng ngâm nửa mình dưới nước, kiêu hãnh xoè lá và chìa hoa lên trời. Trong khi đó, cánh đồng ngô, bông chỉ gặp cơn mưa...

Vì sao chỉ một phía Mặt Trăng luôn hướng về Trái đất?

Từ Trái Đất nhìn lên chỉ thấy một mặt của Mặt Trăng còn mặt kia giống như bị e thẹn mà luôn dấu đi, ta không nhìn thấy được. Cùng với sự phát triển...