Wie viele Zeitfenster hatten die Brückenbauer?


Der Bau der Golden Gate Bridge, das verwinkelte Universum der Schuhgrößen und ein kniffliges technologisches Puzzle. Hier sind drei Technologieprobleme des Physikprofessors Göran Grimvall.

1. Teknikrebus

Die Lösung (zwei Worte) dieses technischen Rätsels ist ein besonderes Gebäude. Wie bei Kreuzworträtseln müssen Sie möglicherweise Ihren Gedanken freien Lauf lassen und die Details nicht zu wörtlich interpretieren. Es wird nicht zwischen Groß- und Kleinbuchstaben unterschieden. (Siehe das Puzzle auch in der großen Abbildung)

U 1 000 000 2.718 0,1 nm Fe E 4 (1/3600) h STA exp (ln 10) J/m

2. Goldenes Tor

Bei Hängebrücken hängt die Fahrbahn an Seilen oder Kabeln, die zwischen Türmen oder Pylonen an beiden Enden der Bronze gespannt sind. Die Konstruktion war in China bereits im achten Jahrhundert bekannt. Ende des 20. Jahrhunderts wurden viele Hängebrücken mit einer Hauptspannweite von mehr als 1 Kilometer gebaut, darunter die Great Belt Bridge (1998, Hauptspannweite 1.624 Meter) und die High Coast Bridge (1997, 1.210 Meter) .

Die 1966 eingeweihte Älvsborg-Brücke über der Hafeneinfahrt in Göteborg hat eine Spannweite von 418 Metern. Als Sonderform von Hängebrücken können schräge Kabelbrücken angesehen werden. Das Brückendeck ist in unterschiedlichen Höhen an den Pylonen und an verschiedenen Stellen der Brücke in Seilen verankert.

Die Öresundbrücke, die Tjörnbrücke und die Uddevallabrücke sind Beispiele für schräge Kabelbrücken. Tjörnbron wurde am 9. November 1981 in Rekordzeit eingeweiht, weniger als zwei Jahre nach dem Einsturz der vorherigen Bogenbrücke, als sie eines Nachts versiegelt wurde. Schwedens längste Holzhängebrücke für den Autoverkehr ist Floda Kyrkälvbro über den Fluss Västerdalälven (158 Meter). Es wurde 1980 durch einen Brand zerstört, aber 1983 wieder aufgebaut und eingeweiht.

Die wirklich große Herausforderung wäre der Bau der Messina-Brücke zwischen dem italienischen Festland und Sizilien. Es könnte eine Brückenspannweite von mehr als 3 Kilometern haben. Nicht nur die Länge verursacht große technische Probleme, sondern auch die Gefahr von Erdbeben.

Die berühmteste Hängebrücke der Welt überquert das Golden Gate in Kalifornien. Sie wurde 1937 eingeweiht und war bis 1964 mit einer Brückenspannweite von 1.280 Metern die längste Hängebrücke der Welt.

Der Bau der Brücke begann mit der Errichtung der beiden Pylone. Der nördliche war am einfachsten, da man dort im Wesentlichen auf festem Fels bauen konnte. Der südliche Pylon, wo die Wassertiefe 33 Meter beträgt, verursachte große technische Schwierigkeiten. Aufgrund der starken Gezeitenströmungen in der Golden Gate Strait konnte nur in kurzen Zeitfenstern von 90 Minuten gearbeitet werden.

Im Miniproblem stellen wir die Frage: Wie viele solcher Zeitfenster gab es an einem normalen Tag? Denken Sie sorgfältig nach, denn es ist leicht, falsch zu denken.

3. Wie lang ist ein Paris-Punkt?

Das Metersystem und später das SI-System hat die Einheiten für viele Größen ermittelt. Zum Beispiel messen wir keine Volumina in Büschen (Getreide), Fässern (sowohl Nass- als auch Trockenwaren), Krügen und Stopps (Bier und andere Nasswaren), Parm (Heu; vgl. Parmmätargatan in Stockholm und Parmmätaregatan in Göteborg), Russisch (Holzkohle) oder Umarmung (Brennholz).

Die Sache wird dadurch erschwert, dass es damals große regionale Unterschiede geben konnte, wie groß ein Volumen tatsächlich beabsichtigt war. In einem Fall, der uns allen im Alltag begegnet, ist es jedoch noch ein weiter Weg bis zu einem allgemein anerkannten internationalen Standard – der Schuh- und Kleidergröße.

In Schweden wird die Schuhgröße mit einer Zahl angegeben, die für Erwachsene normalerweise zwischen 36 und 44 liegt. Dann wird die Schuhlänge in der Einheit Paris-Punkt ausgedrückt. Ein Paris-Punkt ist genau x / y Zentimeter, wobei x und y kleine ganze Zahlen sind. Wie lauten die Zahlen?

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Lösungen

1. Teknikrebus

Die Antwort ist “Bahnhof Umeå”. Der Buchstabe U muss so gelesen werden, wie er ist. M (Mega) ist die Bezeichnung für 1 Million. Die Basis für natürliche Logarithmen, e, beträgt etwa 2.718. 1 Angström wird als bezeichnet und ist genau 0,1 nm (Nanometer). Fee steht für “Eisen”. E 4 ist eine “Straße”. Die Zeiteinheit s (Sekunde) ist 1/3600 Stunde (h).

Die Buchstaben STA sollten genau so gelesen werden. Die exp-Funktion steht für die Exponentialfunktion “e erhöht auf”. Die Basis e für natürliche Logarithmen, erhöht auf ln10, wobei ln “natürlicher Logarithmus” bedeutet, ergibt die Zahl 10. Es sollte als das Wort “zehn” gelesen werden.

Schließlich beträgt die Energie 1 J (Joule) gleich 1 Nm (Newtonmeter); Kraft mal Straße. Es ergibt J / m = Nm / m = N.

2. Goldenes Tor

Die Antwort ist vier. Die Tide hat zwei Maxima pro Tag (bzw. in 25 Stunden). Zu diesen Zeiten kehrt sich der Gezeitenstrom um, dh seine Geschwindigkeit ist nahe Null. Zwischen den beiden Gelegenheiten wird es Ebbe geben, da sich auch das Blatt wendet. Insgesamt ist der Gezeitenstrom viermal am Tag gering.

Es wird oft gesagt, dass es die Anziehungskraft des Mondes ist, die das Gezeitenphänomen verursacht. Das Meer schlängelt sich in Richtung Mond. Aber wie erklärt man, dass es zweimal am Tag einen Fluss gibt und nicht nur einmal? Denn das Meer krümmt sich auch auf der mondfernsten Seite. Eine vereinfachte Erklärung kann so aussehen.

Der Mond dreht sich nicht um die Erde, sondern die beiden Himmelskörper rotieren gemeinsam um ihren Massenmittelpunkt (der sich innerhalb der Erdoberfläche befindet). Vergleichen Sie das mit einem Paar, das sich die ausgestreckten Arme hält und herumtanzt. Lassen Sie die Dame den Mond darstellen.

Sie fühlt sich zu ihrem Partner hingezogen (entspricht Flut auf der dem Mond zugewandten Seite der Erde), gleichzeitig wölbt sich ihr Rock jedoch durch eine Fliehkraftwirkung hinter ihr aus (entspricht Flut auch auf der Erdseite vom Mond abgewandt). Das Gleichnis gibt ein stark vereinfachtes Bild der Gezeiten, fängt aber das wesentliche Prinzip ein.

3. Wie lang ist ein Paris-Punkt?

Das Verhältnis x/y = 2/3. Es kann naheliegen, mit der Längeneinheit 1 Fuß (ft, Fuß) = 30,48 cm zu vergleichen. Die einzigen sinnvollen Alternativen sind x / y = 2/3 oder 3/4. Dann entspricht die Länge 1 ft der Schuhgröße 45,7 bzw. 40,6. Wir müssen aber auch berücksichtigen, dass der Leisten ca. 2 cm länger ist als der Barfuß. Dann entspräche x/y = 2/3 und 3/4 den schwedischen Schuhgrößen 49 und 43, was viel zu viel ist.

An dieser Argumentation muss also etwas nicht stimmen. Nicht einmal der Fuß eines erwachsenen Mannes ist normalerweise 1 Fuß lang. Eine Umfrage ergab, dass nur 0,4 Prozent aller britischen Männer Füße haben, die länger als 12 Zoll (Zoll) sind, wobei 1 ft = 12 Zoll genau ist.

Es ist unklar, warum 1 Fuß so viel länger ist als die tatsächliche Länge des normalen Fußes. Eine Hypothese ist, dass die Längeneinheit auf den Füßen des lokalen Herrschers basiert und er möglicherweise die Größe des Sims übertrieben hat. Eine andere Idee ist, dass sich das Gerät auf die Größe der Schuhe an den Füßen bezieht. Auf jeden Fall haben nur wenige Schweden Füße, die mindestens 1 Fuß lang sind. Der Leser kann es selbst versuchen.

Neben dem Pariser Punkt gibt es verschiedene Möglichkeiten, Schornsteingrößen anzugeben. In Großbritannien verbinden Sie wie erwartet die Einheiten Fuß und Zoll, verwenden jedoch die alte Einheit barleycom, die 1/3 Zoll groß ist. Man beginnt mit Größe 12 (entspricht 1 ft = 12 in) und zählt dann mit einer Einheit für jede Reduzierung um 1 Gerste rückwärts. Um das System weiter zu verkomplizieren, ist die Berechnung in den USA etwas anders und unterscheidet zwischen Herren- und Damenschuhen.

Die Größe von Kinderschuhen ist ein Kapitel für sich. Unter anderem die ehemalige Sowjetunion, Japan und China verwenden das international standardisierte Mondopoint-System, das auf der SI-Einheit Millimeter basiert. Und jetzt haben wir alle Details bei den Schuhgrößen gestreift.

Schließlich können wir auf die Längeneinheit Zoll (inches, in) zurückkommen, wobei 12 in = 1 ft. Seit 1933 (USA) und 1950 (Commonwealth-Länder) gibt es offiziell einen genauen Zusammenhang zwischen amerikanischen und britischen Zoll und dem SI-System; 1 Zoll = 25,4 mm.

Viele Leute denken, dass 1 Zoll der Abstand vom äußeren Teil des Zolls bis zum ersten Knöchel ist, aber es ist im Allgemeinen zu weit. Messen Sie Ihren eigenen Daumen! Stattdessen ist 1 Zoll die Breite des Daumens, wenn er gegen eine feste Oberfläche gedrückt wird. Auf diese Weise könnte der Zimmermann zum Beispiel leicht 2 Zoll messen, indem er zwei Zoll nebeneinander platziert. Schwieriger wäre es, wenn die Messung zwischen Daumenspitze und Knöchel erfolgen würde.


Source: Nyteknik – Senaste nytt by www.nyteknik.se.

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