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!

Máy tính có thể thay thế bộ não con người không?

Trong xã hội ngày nay, máy tính đã được sử dụng rộng rãi và trở thành công cụ đắc lực để con người làm công việc lao động trí óc. Máy tính có khả năng...

Vì sao cấm dùng bột giặt có phôtpho?

Ngày nay, chất lượng nước của sông hồ đều giảm thấp, đó là do một lượng lớn nước thải sinh hoạt lẫn vào. Trong nước thải sinh hoạt thì chất tẩy rửa là...

Điều gì giúp các loài cá chịu được áp lực dưới đáy biển sâu?

Vùng âm là lớp trên cùng của đại dương, nhận đủ ánh sáng mặt trời cho việc hỗ trợ đời sống thực vật thủy sinh. Nhưng hầu hết các sinh vật biển sâu sống dưới mặt nước hàng nghìn mét, cách xa vùng âm đó.

Vì sao từ xuân chuyển sang hè, mặt biển vùng duyên hải Trung Quốc sương mù rất nhiều?

Hằng năm vào mùa xuân và mùa hạ mặt biển vùng duyên hải Trung Quốc thường sương mù dày đặc. Dưới sương mù tầm nhìn chỉ còn lại mấy chục mét, thậm chí...

Tại sao động vật có các loại đuôi khác nhau?

Tại sao động vật có các loại đuôi khác nhau?

Tại sao có những cây ăn được sâu bọ?

Chúng ta biết rằng động vật thường lấy thực vật hay các động vật khác để làm thức ăn cho chúng. Thế nhưng có những thực vật cũng có thể lấy những động...

Tại sao không có không khí thì thực vật không thể sống được?

Thực vật cũng giống như động vật, mỗi một quá trình sinh sống của chúng đều không ngừng hô hấp. Chúng hô hấp suốt ngày đêm, hút khí oxi và nhả khí...

Thế nào là người máy điều khiển từ xa?

Bạn đã từng chơi đồ chơi điện tử có điều khiển từ xa chưa? Điều khiển từ xa là chỉ việc người ta sử dụng thiết bị điều khiển và thông tin cần thiết để...

Giao thông trong tương lai sẽ như thế nào?

Có bao giờ bạn tưởng tượng rằng bạn ngồi vào tên lửa để đi du lịch Vũ Trụ chưa? Bạn có thể tin rằng ô tô có thể chạy trên đường bộ, lại có thể bay...