Аптап ыстық себеп: Эйфель мұнарасы 10 сантиметрге ұзарды

Бүгінде әлемге әйгілі Эйфель мұнарасы жаз мезгілінде биіктеп, қыста сәл төмендейтін ерекше қасиетімен де танымал. Бір қызығы, мұнара алғаш жобаланған кезде оны «300 метрлік мұнара» деп атаған.

Бұл атауды инженерлер Морис Кёхлен мен Эмиль Нугье құрылысты басқарған Гюстав Эйфельге ұсынған. Олардың мақсаты – өз дәуіріндегі ең биік әрі инженерлік тұрғыдан ең күрделі құрылысты тұрғызу еді.

Алайда бүгінде жаз айларында мұнараның биіктігі сол бастапқы 300 метрден де асып түседі.

Эйфель мұнарасы 1889 жылы Француз революциясының 100 жылдығына арналған Дүниежүзілік көрме қарсаңында салынды. Құрылыста арнайы соғылған темір қолданылды. Бұл материал үлкен салмаққа төзімді болғандықтан, салыстырмалы түрде жеңіл әрі күшті желге шыдамды алып құрылыс тұрғызуға мүмкіндік берді.

Қызықты дерек: мұнараның темір қаңқасының салмағы шамамен 7300 тонна болса, оны қоршаған ауаның массасы 6300 тоннаға жуық. Яғни құрылымның салмағы айналасындағы ауаның салмағына жақын. Сонымен қатар мұнара тек туристік нысан ретінде емес, радиохабар тарату құрылғыларын орналастыру мақсатында да жобаланған.

Неліктен мұнараның биіктігі өзгереді?

Кез келген металл температура өзгерген сайын көлемін өзгертеді. Көпірлер мен ірі инженерлік құрылыстар әртүрлі бағытта кеңейсе, Эйфель мұнарасы негізінен жазда сәл биіктеп, қыста қайтадан қысқарады. Бұл құбылыс жылулық ұлғаю деп аталады.

Металл неге кеңейеді?

Қатты денелердің басым бөлігі қызған кезде кеңейіп, салқындағанда қайта жиырылады. Себебі температура көтерілген сайын атомдар белсендірек қозғалып, олардың арасындағы қашықтық аздап ұлғаяды.

Әртүрлі материалдардың реакциясы да әрқалай:

керамика мен шыны өте аз кеңейеді;

металдар едәуір көбірек ұлғаяды;

пластиктер ең көп кеңейетін материалдардың қатарына жатады.

Сондықтан инженерлер ғимараттар мен көпірлерді жобалағанда температураның әсерін міндетті түрде ескереді.

Жазда мұнара қаншалықты «өседі»?

Эйфель мұнарасы тұрғызылған темір әрбір 1 метр ұзындыққа температура 1°C-қа көтерілгенде шамамен 12 микрометрге ұзарады. Бұл – адам шашының жуандығынан да кіші көрсеткіш. Алайда бірнеше жүз метрлік құрылымда мұндай өзгеріс айтарлықтай байқалады.

Мұнараның биіктігі шамамен 300 метр. Парижде қыс пен жаздағы температура айырмашылығы 60 градусқа дейін жетеді. Бұған қоса, күннің тікелей сәулесі металлды 60–70°C-қа дейін қыздыруы мүмкін.

Осындай жағдайда мұнараның биіктігі бірнеше ондаған сантиметрге ұлғаяды.

Мұнара тек биіктеп қана қоймай, сәл еңкейеді

Эйфель мұнарасы 18 мыңнан астам металл бөлшектен құрастырылған. Әр бөлшек температура әсерінен әртүрлі деңгейде кеңейетіндіктен, жалпы өзгеріс есептеуден сәл өзгеше болады.

Тағы бір қызық жайт – мұнара күнге қарай аздап қисаяды. Күн сәулесі оның бір жағын көбірек қыздыратындықтан, сол бөлігі екінші жағына қарағанда көбірек кеңейеді. Соның нәтижесінде мұнара күннен кері бағытқа болар-болмас иіледі. Дегенмен бұл өзгеріс өте аз болғандықтан, оны жай көзбен байқау мүмкін емес.

Осылайша, Эйфель мұнарасының жазда «өсіп», қыста қайта «аласаруы» – табиғат заңдарына негізделген қалыпты физикалық құбылыс. Бұл алып құрылыс арада 130 жылдан астам уақыт өтсе де, инженерлік ойдың теңдессіз жетістігі ретінде таңғалдырып келеді.