Древние архитекторы должны были быть математиками, потому что архитектура была частью математики. Используя математику и принципы дизайна, они построили пирамиды и другие конструкции, которые существуют сегодня. Поскольку углы являются сложной частью природы, синусы, косинусы и касательные - это лишь некоторые из функций тригонометрии, которые древние и современные архитекторы используют в своей работе. Геодезисты также используют тригонометрию для изучения земли и определения ее границ и размеров. Хотя геодезисты выполняют эту задачу, архитекторы могут полагаться на исследования при проектировании конструкций.
Важная информация из треугольников
Одно из наиболее распространенных архитектурных применений тригонометрии - определение высоты конструкции. Например, архитекторы могут использовать функцию касательной для вычисления высоты здания, если они знают свое расстояние от конструкции и угол между их глазами и верхом здания; клинометры могут помочь вам измерить эти углы. Это старые устройства, но в более новых используется цифровая технология для получения более точных показаний. Вы также можете вычислить расстояние до конструкции, если знаете угол клинометра и высоту конструкции.
Основная структурная теория
Помимо проектирования внешнего вида конструкции, архитекторы должны понимать силы и нагрузки, действующие на эти конструкции. Векторы, у которых есть начальная точка, величина и направление, позволяют вам определять эти силы и нагрузки. Архитектор может использовать тригонометрические функции для работы с векторами и вычисления нагрузок и сил. Например, вы можете использовать функции синуса и косинуса для определения компонентов вектора, если вы выразите их в терминах угла, который он образует относительно оси.
Ферменный анализ и тригонометрия
Для архитекторов важно проектировать конструкции, которые могут выдерживать приложенные к ним нагрузки. Они часто используют фермы в своих конструкциях для передачи сил нагрузки конструкции на какую-либо опору. Ферма похожа на балку, но легче и эффективнее. Вы можете использовать тригонометрию и векторы для рассчитать силы которые работают в фермах. Архитектору может потребоваться определить напряжения во всех точках фермы с ее диагональными элементами под определенным углом и известными нагрузками, приложенными к различным ее частям.
Современные архитекторы и технологии
Изучите горизонт современного города, и вы, вероятно, увидите множество эстетически привлекательных, а иногда и необычных зданий. В дополнение к тригонометрии архитекторы используют исчисление, геометрию и другие формы математики для проектирования своих творений. Конструкции не только должны быть прочными, но и соответствовать строительным нормам. Вооруженные высокоскоростными компьютерами и сложными инструментами автоматизированного проектирования, современные архитекторы используют всю мощь математики. В отличие от древних мастеров архитектуры, современные архитекторы могут создавать виртуальные модели проектов и при необходимости настраивать их для создания увлекательных структур, привлекающих внимание.