Antike Architekten mussten Mathematiker sein, denn Architektur war ein Teil der Mathematik. Mit mathematischen und gestalterischen Prinzipien bauten sie Pyramiden und andere Strukturen, die heute bestehen. Da Winkel ein komplizierter Teil der Natur sind, sind Sinus, Kosinus und Tangens einige der trigonometrischen Funktionen, die alte und moderne Architekten bei ihrer Arbeit verwenden. Landvermesser verwenden Trigonometrie auch, um Land zu untersuchen und seine Grenzen und Größe zu bestimmen. Obwohl Vermessungsingenieure diese Aufgabe ausführen, können sich Architekten beim Entwerfen von Bauwerken auf Vermessungen verlassen.
Wichtige Informationen aus Dreiecken herauslesen
Eine der häufigsten architektonischen Anwendungen für die Trigonometrie ist die Bestimmung der Höhe einer Struktur. Architekten können beispielsweise die Tangentenfunktion verwenden, um die Höhe eines Gebäudes zu berechnen, wenn sie ihren Abstand zum Bauwerk und den Winkel zwischen ihren Augen und der Gebäudespitze kennen; Neigungsmesser können Ihnen helfen, diese Winkel zu messen. Dies sind alte Geräte, aber neuere verwenden digitale Technologie, um genauere Messwerte zu liefern. Sie können auch den Abstand einer Struktur berechnen, wenn Sie einen Neigungsmesserwinkel und die Höhe der Struktur kennen.
Grundlegende Strukturtheorie
Architekten müssen nicht nur das Aussehen einer Struktur entwerfen, sondern auch Kräfte und Lasten verstehen, die auf diese Strukturen wirken. Vektoren – die einen Startpunkt, eine Größe und eine Richtung haben – ermöglichen es Ihnen, diese Kräfte und Lasten zu definieren. Ein Architekt kann trigonometrische Funktionen verwenden, um mit Vektoren zu arbeiten und Lasten und Kräfte zu berechnen. Sie können beispielsweise mit Sinus- und Cosinusfunktionen die Komponenten eines Vektors bestimmen, wenn Sie ihn durch den Winkel ausdrücken, den er relativ zu einer Achse bildet.
Fachwerkanalyse und Trigonometrie
Für Architekten ist es wichtig, Strukturen zu konstruieren, die auf sie aufgebrachte Belastungskräfte aufnehmen können. Sie verwenden in ihrer Konstruktion häufig Fachwerke, um die Lastkräfte einer Struktur auf eine Form von Unterstützung zu übertragen. Eine Traverse ist wie ein Balken, aber leichter und effizienter. Sie können Trigonometrie und Vektoren verwenden, um Kräfte berechnen die in Traversen am Werk sind. Ein Architekt muss möglicherweise Spannungen an allen Punkten in einem Fachwerk mit seinen diagonalen Elementen in einem bestimmten Winkel und bekannten Lasten an verschiedenen Teilen davon bestimmen.
Moderne Architekten und Technik
Untersuchen Sie die Skyline einer modernen Stadt und Sie werden wahrscheinlich eine Vielzahl von ästhetisch ansprechenden und manchmal ungewöhnlichen Gebäuden sehen. Neben der Trigonometrie verwenden Architekten Kalkül, Geometrie und andere Formen der Mathematik, um ihre Kreationen zu entwerfen. Bauwerke müssen nicht nur tragfähig sein, sondern auch den Bauvorschriften entsprechen. Ausgestattet mit Hochgeschwindigkeitscomputern und ausgeklügelten computergestützten Entwurfswerkzeugen nutzen moderne Architekten die ganze Kraft der Mathematik. Im Gegensatz zu alten Architekturzauberern können heutige Architekten virtuelle Modelle von Projekten erstellen und sie nach Bedarf optimieren, um faszinierende Strukturen zu schaffen, die Aufmerksamkeit erregen.