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!

Đứng tại vị trí nào thì góc nhìn pho tượng lớn nhất?

Ở tại một công viên nọ có một bức tượng cao 3,5 m, pho tượng lại đặt trên bệ cao 2,46 m. Bạn có biết đứng tại vị trí nào thì góc nhìn pho tượng là lớn...

Vì sao mian lại thích hợp cho việc chế tạo dụng cụ ăn?

Trong nhiều chế phẩm bằng chất dẻo bền đẹp, mian là loại hợp chất không độc, chịu nhiệt, bền, độc đáo. Người ta dùng mian để chế tạo dụng cụ ăn, bình...

Vì sao sáng ngủ dậy hay có dử mắt?

Buổi sáng ngủ dậy, nếu soi gương, ta sẽ thấy khóe mắt gần sống mũi có một ít dử, khi nhiều khi ít. Dù buổi tối trước khi đi ngủ, ta đã rửa mặt rất...

Trí thông minh là gì?

Edison cần tính dung tích một bóng đèn hình quả lê, ông giao nhiệm vụ đó cho trợ lý Chapton. Hơn một tiếng đồng hồ, Chapton loay hoay mãi với các công...

Tại sao sau mưa xuân cây măng lại mọc rất nhanh?

Sau một đêm mưa xuân, trong vườn tre đều mọc rất nhiều măng, và chỉ sau vài ngày là chúng lớn lên thành cây tre, cho nên người ta thường có câu “măng...

Vì sao thành tích chạy 400 m tiếp sức lại cao hơn khi chạy cự ly 100 m?

Tháng 10 năm 1968, tại Olimpic mùa hè Mexico, nam vận động viên Mỹ Hayenxơ đã chạy 100 mét hết 9,9”, lần đầu tiên đã chạy 100 m dưới 10”, đây là một...

Cây cối sống qua mùa đông lạnh giá như thế nào?

Trong tự nhiên có rất nhiều hiện tượng vô cùng kỳ lạ người, khiến con người phải dày công nghiên cứu. Chẳng hạn như, cũng một loại thực vật mọc trên...

Tại sao bọ chó có thể nhảy rất cao?

Bọ chó là "quỷ hút máu" nổi tiếng, cơ thể nó rất dẹt, thân dài cũng chỉ có 1 ~ 5 mm, đầu nhỏ nhưng không có cánh.

Rốt cuộc quạ có thông minh hay không?

Nhắc đến những người bạn thông minh trong giới động vật, chúng ta liền nghĩ ngay đến hắc tinh tinh, đại tinh tinh, cá heo... Hiện nay chúng ta cũng có thể tính quạ vào một trong số đó.