Tại sao con đập ngăn nước thường theo dạng hình thang?

Nếu quan sát các con đập ngăn nước theo mặt cắt ngang, chúng thường có dạng hình thang, trên hẹp dưới rộng hoặc mặt đập đón nước thì đứng, mặt lưng bên kia thì có dạng trên hẹp dưới rộng. Các con đê cũng có hình dạng trên hẹp dưới rộng. Tại sao lại như vậy?
Nguyên nhân là do các con đập và đê đều phải chịu tác động của sóng nước, ngoài ra còn phải chịu áp suất của nước theo chiều ngang. Áp suất của nước theo phương ngang có cường độ tỷ lệ thuận với chiều sâu của mực nước. Có nghĩa là, áp lực của nước tác động vào đáy đập lớn hơn nhiều so với áp lực tác động vào thân đập và phía trên. Thân đập trên hẹp dưới rộng vừa thích ứng với sự biến thiên của áp lực nước ở độ sâu khác nhau, vừa tiết kiệm được vật liệu. Ngoài ra, đáy đập choãi rộng giúp cho con đập vững chắc hơn vì trọng lực đi theo phương thẳng đứng. Nó cùng với lực đẩy theo phương ngang của sóng nước tạo nên hợp lực theo hướng tả. Nếu như véctơ hợp lực vượt qua đáy của đập, thân đập sẽ bị đổ. Khi đáy đập rộng ra, mặt đập hẹp lại, vectơ hợp lực không vượt qua đáy đập. Như vậy, hình dạng này giúp cho con đập không bị nghiêng đổ.
Hai là, áp lực tổng thể của nước có xu hướng xô con đập về hướng hạ lưu, dưới chân đập cần có lực ma sát tĩnh để tạo sự cân bằng. Do đó cần tăng độ dày phía dưới để tăng trọng lực nhằm nâng cao lực ma sát tĩnh và độ ổn định chống trượt của đập.
Ba là, kết cấu trên hẹp dưới rộng khiến áp lực trên đơn vị diện tích của móng đập phải gánh chịu giảm đi, giúp con đập thêm kiên cố.
Bốn là, phần dưới của thân đập chịu áp suất cao của nước, do đóthấm nước qua thân đập. Phần dưới của đập dày làm tăng lực cản chống thấm của thân đập.
Bây giờ thì bạn đã hiểu, vì sao các con đập có hình dạng trên hẹp dưới rộng rồi chứ!
Chia sẻ cho bạn bè 💌
Bé khám phá thêm 💡

Khi cây cải dầu ra hoa thả ong ra có tác dụng gì?
Đông đi xuân đến, cây cải dầu trải qua cái khắc nghiệt của mùa đông giá lạnh, đã nở nhũng bông hoa vàng, dự báo một vụ thu hoạch sắp tới. Tuy nhiên có lúc khô…

Vì sao ngồi lâu hay đứng lâu, chân sẽ căng to lên?
Nếu bạn ngồi xem kịch hoặc đứng liên tục mấy tiếng đồng hồ, hai chân có cảm giác căng ra. So với ngồi lâu, đứng lâu không vận động càng khó chịu hơn.

Bầu trời rộng lớn như thế, tại sao máy bay lại có thể va chạm nhau?
Người xưa có câu "Thiên cao nhiệm điểu phi" dùng để hình dung trên bầu trời bao la vô cùng tận, loài chim có thể tự do tha hồ bay lượn. Nhưng ngày nay khi việ…

Vì sao độ nóng và độ lạnh ở Bắc bán cầu biến đổi lớn hơn Nam bán cầu?
Trong một năm nhiệt lượng ánh nắng Mặt Trời chiếu xuống Bắc bán cầu và Nam bán cầu gần như nhau. Điểm khác nhau chỉ là mùa hè ở Bắc bán cầu ít hơn mùa hè ở Na…

Tiếng hát từ sa mạc do đâu?
Cách đây 1.200 năm, nhiều văn bản của Trung Quốc đã tường thuật về những âm thanh quái lạ được phát ra từ sa mạc Gobihoang vắng mênh mông của xứ Mông Cổ.

Tại sao phải phát triển ngành nông nghiệp sinh thái?
Ở nông thôn các vùng Chiết Giang, Giang Tô, Quảng Đông Trung Quốc, họ đào ao, trong ao nuôi cá, trên ao trồng dâu, dưới cây dâu trồng cỏ, lấy dâu nuôi tằm, dù…
