Thiết kế đi trước thời đại: Cây cầu tự chống đỡ của da Vinci
Cây cầu tự chống đỡ của da Vinci là một thiết kế đi trước thời đại, thể hiện kiến thức uyên bác về vật lý và hình học của ông.
Leonardo da Vinci không chỉ là bậc thầy nổi tiếng về hội họa mà còn là kỹ sư và nhà phát minh xuất chúng. Một trong những thiết kế độc đáo của ông là cây cầu tự chống đỡ, kỳ quan kiến trúc chỉ sử dụng duy nhất lực hấp dẫn và sắp xếp hình học thông minh để giữ nguyên vẹn mà không đòi hỏi chốt khóa, đinh ốc hay vật liệu kết dính. Thiết kế cầu này phản ánh hiểu biết đi trước thời đại của da Vinci về sự cân bằng, lực căng và lực nén, đồng thời truyền cảm hứng cho các kỹ sư ngày nay, theo Medium.
Bản vẽ cây cầu tự chống đỡ của da Vinci. (Ảnh: Girodilactico).
Năm 1502, da Vinci trình thiết kế cầu lên vua Bayezid II của đế quốc Ottoman. Nhà vua muốn một cây cầu nối liền Istanbul (khi đó là Constantinople) với khu vực lân cận, bắc ngang qua vịnh Sừng Vàng với nhịp dài gần 280m. Dù cây cầu chưa bao giờ được xây dựng khi da Vinci còn sống, nó được thiết kế để vừa hoạt động tốt vừa gây ấn tượng về mặt mỹ quan. Ban đầu, mục đích xây dựng cầu là phục vụ quân đội. Binh lính có thể nhanh chóng lắp ráp và tháo dỡ nó trong chiến dịch quân sự. Thiết kế di động siêu nhẹ cho phép binh lính vượt sông mà không cần mang theo hoặc xây dựng trụ đỡ, đem đến lợi thế to lớn trong chiến tranh.
Cây cầu của da Vinci dựa vào một nguyên lý tự chịu lực nén. Cấu trúc bao gồm một số dầm gỗ được sắp xếp để mỗi dầm bị chặn cứng, tạo ra sự ổn định thông qua áp lực mà chúng tác động lên nhau. Cây cầu được dựng từ nhiều dầm gỗ đan xen ở góc độ chính xác. Khi một dầm đè lên dầm khác, chúng được giữ cố định tại chỗ mà không cần dùng chốt khóa. Điều này tạo ra bộ khung vững chắc giúp phân bố đều lực khắp cấu trúc.
Các dầm được sắp đặt để trọng lượng của chính chúng và trọng lượng của người hoặc vật đi qua cầu tạo ra lực căng và lực nén tự nhiên. Lực hướng xuống tạo bởi trọng lực gây ra sức căng dọc theo chiều dài cầu, trong khi những dầm đặt chéo nhau kháng lại lực đó bằng sức bền nén. Sự tài tình của thiết kế nằm ở chỗ cấu trúc trở nên chắc chắn hơn dưới áp lực bởi trọng lực tác động lên cầu đẩy dầm gỗ lại gần nhau hơn. Đó là lý do cây cầu vẫn ổn định dù không cần đinh ốc hay dây thừng.
Dù lúc đầu thiết kế để quân đội sử dụng, cây cầu tự chống đỡ của da Vinci còn được dùng cho mục đích giáo dục. Nhiều trường học sử dụng thiết kế như một dự án để dạy học sinh về vật lý, kỹ thuật và độ kiên cố của cấu trúc. Năm 2019, Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) thậm chí kiểm tra tính khả thi của thiết kế cầu 500 năm tuổi mà da Vinci tạo ra cho vịnh Sừng Vàng. Nhóm nghiên cứu ở MIT xác nhận thiết kế của ông thực sự chịu được trọng lượng lớn và đi trước thời đại. Đây là minh chứng có thể áp dụng kiến thức vật lý và hình học để giải quyết vấn đề thực tế mà không cần dựa vào vật liệu hoặc công nghệ phức tạp.
Ứng dụng miễn phí
Linkitty Nối hình Onet cổ điển
Nối hai hình giống nhau với tối đa hai lần rẽ, đua với đồng hồ. Màn chơi vô tận, thử thách mỗi ngày và gần 100 món đồ cho mèo con, thỏ con.
Ứng dụng miễn phí
Trikitty Ghép 3 hình dễ thương
Chạm ô trên bàn xếp nhiều lớp, đưa xuống khay 7 ô và xếp 3 hình giống nhau liền nhau để ăn. Màn nào cũng có lời giải.
Ứng dụng miễn phí
Lịch Vạn Niên Lịch âm dương Việt Nam
Xem ngày Dương lịch và Âm lịch cùng lúc, kèm can chi của năm, tháng, ngày. Đổi ngày Âm – Dương trong vài giây.
Lễ hội ma Halloween và những điều bạn chưa biết
Halloween là lễ hội thường niên diễn ra vào cuối tháng 10 đầu tháng 11, nhưng đó là lễ hội để tưởng niệm cái gì? Tại sao người ta phải hoá trang và ăn mặc gớm ghiếc đến thế?
Điều xảy ra khi thời gian ngừng lại?
Khái niệm ngưng đọng thời gian xuất hiện trên phim ảnh khá nhiều. Tuy vậy, việc ngưng đọng thời gian dưới góc nhìn khoa học không lãng mạn như trên phim.
Tuổi thọ của loài người có thể đạt tới 1.000, chuyên gia: Chìa khóa ở tế bào bất tử này!
Tuyên bố về tế bào đặc biệt này của tiến sĩ Aubrey de Grey tại 1 buổi hội thảo khoa học đã làm rúng động cả thế giới.
Những điều cần biết về nguyên lý cốc đổi màu
Cốc đổi màu là một trong những sản phẩm được nhiều người sử dụng ngày nay, đặc biệt là giới trẻ bởi những điểm độc đáo mà sản phẩm này mang lại.
Cận cảnh "siêu quái vật" đào đất lớn nhất thế giới, có khối lượng lên tới 13.500 tấn
Bagger 288 là đơn đặt hàng của công ty khai mỏ Rheinbraun. Các kỹ sư phải mất 5 năm để lên kế hoạch thiết kế và sản xuất, thời gian lắp ráp cỗ máy khổng lồ này cũng mất thêm 5 năm nữa.
Cầu tre dài hơn một kilomet có thể chịu tải 4 tấn
Cây cầu tre ọp ẹp dài hơn một kilomet chạy qua vùng nước đục của sông Mekong, nối hòn đảo nổi Koh Pen nằm giữa mặt sông với Kampong Cham.
