Эйфелева башня каждое лето становится больше — ученые раскрыли причину
Башня, построенная Гюставом Эйфелем по амбициозному проекту инженеров Мориса Кешлена и Эмиля Нугье для Всемирной выставки 1889 года, изначально носила название «Башня 300 метров» (Tour de 300 mètres). Впрочем, как оказалось, в летние месяцы сооружение «растет», становясь выше запланированных трехсот метров.
Конструкция башни выполнена из пудлингового железа — материала, который отличается высокой прочностью и способен выдерживать значительные нагрузки, в том числе и от ветра. Несмотря на свои внушительные размеры, вес башни составляет около 7300 тонн, что сопоставимо с массой воздуха, который она вмещает — около 6300 тонн. Легкость конструкции позволила сделать необычную башню не только устойчивой, но и достаточно гибкой в физическом смысле.
Как и многие другие инженерные сооружения своего времени — например, виадук Гарабит или мост Форт-Бридж в Шотландии — Эйфелева башня подвержена тепловому расширению. Это явление объясняется тем, что при нагревании атомы вещества начинают колебаться активнее, расстояние между ними увеличивается, что в итоге приводит к расширению материала. Степень этого расширения зависит от длины элемента, изменения температуры и коэффициента линейного расширения самого материала.
Для железа, использованного в строительстве башни, коэффициент теплового расширения составляет примерно 12×10⁻⁶ на градус Цельсия. Это означает, что при повышении температуры на один градус, метровый металлический элемент увеличивается в длину на 12 микрон — это величина меньше толщины человеческого волоса. Казалось бы, мелочь, которая не стоит внимания. Однако в случае с трехсотметровой Эйфелевой башней эффект становится ощутимым.
При нагревании на 100 , которое вполне может произойти жарким летом, под палящими лучами солнца, 300-метровая металлическая башня «вырастает» примерно на 36 сантиметров. Конечно, настолько жаркие дни случаются нечасто — специалисты оценивают изменение высоты башни между зимой и летом в среднем в 12−15 сантиметров. Более того, поскольку солнце освещает только одну сторону башни, происходит неравномерное расширение, и конструкция может немного наклоняться от солнечной стороны в теневую. То есть, Эйфелева башня не только растет, но и «гнется» под воздействием жары.
Так что Эйфелева башня — это не только культурный и исторический символ, радиовещательная платформа и место притяжения туристов всего мира, но и своеобразный гигантский термометр, который чутко реагирует на смену сезонов и колебание температуры. И это обстоятельство дает нам веский повод восхититься не только эстетикой необычного сооружения, но и инженерной мыслью, давшей ему жизнь.
