Proč mají starobylé budovy zakřivené střechy v Japonsku a Číně? Matematické zdůvodnění této formy

V komentářích k předchozímu článku Proč mají starobylé budovy zakřivené střechy v Japonsku a Číně? řada čtenářů psala o srovnání tvaru střechy s křivkou nejrychlejšího sestupu - brachistochron.

Je to obrácená cykloidní křivka. Vezmeme-li trajektorii těla podél této křivky, pak po ní, za podmínek gravitace, bude cestovat svou cestou za co nejkratší dobu. Problémem nalezení takové křivky se zabývali matematici 17. století.

Minimální doba jízdy souvisí s počátečním zrychlením. Tělo bude zrychlovat rychleji po cykloidní trajektorii. Ale co to má společného s tématem článku o tvaru střech starých budov v Japonsku a Číně (a v celé východní a jihovýchodní Asii)?

Faktem je, že běžným vysvětlením použití takovéto formy střech je úkol odklonit tok vody co nejrychleji a dále, jak je to možné, během tropických sprch. A protože tento tvar střechy je co nejblíže brachistochronu, bude mít proud vody také maximální rychlost v dolním bodě oddělení toku od střechy. To znamená, že potok bude létat dále od budovy. Animace z jednoho zážitku:

Na třetí, nejstrmější křivce, tělo, i když zpočátku dostane větší zrychlení, ale protože jeho příliš dlouhé tělo cestuje delší cestou a je časově horší než tělo, které se pohybuje podél cykloidní. Tělo se nejdelší dobu pohybuje v přímce.

Jak je uvedeno výše na snímku, brachistochrone má další vlastnost: pokud do libovolného umístíte tělo bodu na křivce tohoto cykloidu, pak čas potřebný k sestupu k obzoru bude stejný s každým bodů.

V tropickém lijáku nedávají žlaby smysl, přetékají a nemají čas vypustit vodu. Čím dále je voda díky své setrvačnosti odstraněna, tím lépe. Ukazuje se, že právě tato trajektorie podél cykloidu má největší účinnost. A to rozhodlo o volbě tvaru střechy.

Je možné, že starověcí japonští a čínští architekti měli takové znalosti, které se v Evropě objevily až v 17. století?

Existují samozřejmě i další vysvětlení, která si zaslouží pozornost. Mnoho z nich bylo navrženo v komentářích v první části. Hlavní vysvětlení, která čtenáři navrhli v komentářích, jsou:

V buddhismu se vyhýbají přímkám a úhlům. Podle jejich představ nejsou energetické toky v přímkách stejné. Aby se zlí duchové neusazovali v rozích (pohybovali se po přímkách). Aby se zabránilo pronikání energie v rozích střechy do lidí procházejících pod ní. To bylo představováno v podobě draků, kteří opět vzlétli k nebi. Obecně platí, že některé principy feng shui a pověry.

Z více pozemského, tato verze: v rozích byl vyroben systém paprsků, který tlumí vibrace při zemětřesení, ale také zvedá roh střechy nahoru.

***

předplatit do kanálu, přidejte jej do záložek prohlížeče (Ctrl + D). Před námi je spousta zajímavých informací.