كيف تؤثر درجات الحرارة الصيفية على ارتفاع برج إيفل؟

كيف تؤثر درجات الحرارة الصيفية على ارتفاع برج إيفل؟

يعتبر برج إيفل أحد أبرز معالم باريس، حيث تم تصميمه عام 1884 بارتفاع يصل إلى 300 متر. وقد قام فريق المهندس غوستاف إيفل بتنفيذ هذا التصميم لتحقيق رقم قياسي خلال معرض باريس العالمي عام 1889. إلا أن هذا الارتفاع ليس ثابتاً، إذ يتمدد البرج في أيام الصيف الحارة ببضعة سنتيمترات، ثم يتقلص في فصل الشتاء. ويشير المهندس المعماري دى غورديخويلا إلى أن هذا التغير، رغم بساطته، يكفي لرفع قمة البرج فوق خط التصميم الأصلي له.

تسهم حرارة الشمس في جعل ذرات المواد الصلبة تهتز وتتحرك بعيداً عن بعضها، مما يؤدي إلى تمددها. ويعتمد مقدار هذا التمدد على معامل التمدد الحراري وطول القطعة وكذلك التغير في درجة الحرارة. يبلغ معامل تمدد الحديد في برج إيفل حوالي 12 × 10⁻⁶ لكل درجة مئوية، وفقاً لموقع “إنترستينج إنجنيرينج”. على سبيل المثال، إذا ارتفعت درجة حرارة قضيب حديدي طوله متر واحد بمقدار درجة مئوية، فسيمتد بمقدار 12 ميكرومتراً فقط، وهو أقل من قطر شعرة الإنسان. ومع ذلك، وبالنظر إلى أبعاد البرج والتغيرات الكبيرة في درجات الحرارة، يصبح لهذا التمدد تأثير ملحوظ.

تسجل باريس في فصل الشتاء درجات حرارة تقل عن 20 تحت الصفر، في حين تصل درجات الحرارة صيفاً إلى حوالي 40 درجة مئوية. هذا الفرق الذي يقارب 100 درجة كافٍ ليزيد من طول برج إيفل نظرياً حتى 36 سنتيمتراً، ولكن القياسات الفعلية أظهرت أن الزيادة تتراوح بين 12 و15 سنتيمتراً، نتيجة لطبيعة هيكل البرج المصنوع من 18 ألف قطعة حديدية تزن 7,300 طن، بالإضافة إلى تأثير الرياح والتوزيع غير المتساوي للحرارة.

بسبب أشعة الشمس، قد يصبح أحد جوانب البرج أكثر دفئاً من الآخر، مما يؤدي إلى تمدده بشكل أكبر ويجعله يميل نحو الجانب الأكثر حرارة. ومع غروب الشمس، يعود البرج إلى وضعه الطبيعي.

التمدد الحراري هو أمر مألوف في الهندسة، لكنه يتضح بشكل أكبر في برج إيفل. كل صيف، يصبح البرج أطول قليلاً وأكثر ميلاً، ليذكرنا بأن حتى الهياكل الضخمة تتأثر بحرارة العالم من حولها.

تعليقات

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *