Starożytni architekci musieli być matematykami, ponieważ architektura była częścią matematyki. Korzystając z zasad matematyki i projektowania, zbudowali piramidy i inne konstrukcje, które stoją do dziś. Ponieważ kąty są skomplikowaną częścią natury, sinusy, cosinusy i tangensy to tylko niektóre z funkcji trygonometrycznych stosowanych przez starożytnych i współczesnych architektów w swojej pracy. Geodeci używają również trygonometrii do badania terenu oraz określania jego granic i rozmiaru. Chociaż geodeci wykonują to zadanie, architekci mogą polegać na badaniach podczas projektowania konstrukcji.
Zbieranie ważnych informacji z trójkątów
Jednym z najczęstszych zastosowań architektonicznych dla trygonometrii jest określenie wysokości konstrukcji. Na przykład architekci mogą użyć funkcji stycznej do obliczenia wysokości budynku, jeśli znają odległość od konstrukcji i kąt między ich oczami a szczytem budynku; klinometry mogą pomóc zmierzyć te kąty. Są to stare urządzenia, ale nowsze wykorzystują technologię cyfrową, aby zapewnić dokładniejsze odczyty. Możesz również obliczyć odległość konstrukcji, jeśli znasz kąt przechyłu i wysokość konstrukcji.
Podstawowa teoria strukturalna
Oprócz zaprojektowania wyglądu konstrukcji, architekci muszą zrozumieć siły i obciążenia działające na te konstrukcje. Wektory — które mają punkt początkowy, wielkość i kierunek — umożliwiają zdefiniowanie tych sił i obciążeń. Architekt może używać funkcji trygonometrycznych do pracy z wektorami oraz do obliczania obciążeń i sił. Na przykład, możesz użyć funkcji sinus i cosinus do określenia składowych wektora, jeśli wyrazisz go jako kąt, który tworzy względem osi.
Analiza i trygonometria kratownicy
Projektowanie konstrukcji, które mogą wytrzymać przyłożone do nich obciążenia, jest ważne dla architektów. Często używają kratownic w swoich projektach, aby przenieść siły obciążenia konstrukcji na jakąś formę podparcia. Kratownica jest jak belka, ale lżejsza i wydajniejsza. Możesz użyć trygonometrii i wektorów, aby obliczyć siły które pracują w kratownicach. Architekt może potrzebować określić naprężenia we wszystkich punktach kratownicy z jej elementami ukośnymi pod pewnym kątem i znanymi obciążeniami przyłożonymi do różnych jego części.
Współcześni architekci i technologia
Przyjrzyj się panoramie nowoczesnego miasta, a prawdopodobnie zobaczysz wiele estetycznych, a czasem niezwykłych budynków. Oprócz trygonometrii architekci używają rachunku różniczkowego, geometrii i innych form matematyki do projektowania swoich dzieł. Konstrukcje muszą być nie tylko solidne, ale także zgodne z przepisami budowlanymi. Uzbrojeni w szybkie komputery i wyrafinowane narzędzia do komputerowego wspomagania projektowania, współcześni architekci wykorzystują pełną moc matematyki. W przeciwieństwie do starożytnych czarodziejów architektury, dzisiejsi architekci mogą tworzyć wirtualne modele projektów i dostosowywać je w razie potrzeby, aby tworzyć fascynujące struktury, które przykuwają uwagę.