比薩斜塔為什麼是斜的?會不會有一天就倒下來了?
2025-04-22 11:08:25
比薩斜塔是義大利著名的景點,塔高接近60米,在建造初期的時候就因為地基問題出現了傾斜,期間因為情況嚴重還不得不關閉了10年時間,最後在地基應力解除法的作用下,才重新供遊客觀賞,如果放任不管總有一天是會面臨倒塌的,下面我們一起來詳細的了解一下。
比薩斜塔簡介
比薩斜塔建造於1173年8月,是義大利比薩城大教堂的獨立式鐘樓,位於義大利託斯卡納省比薩城北面的奇蹟廣場上。
比薩斜塔從地基到塔頂高58.36米,從地面到塔頂高55米,鐘樓牆體在地面上的寬度是4.09米,在塔頂寬2.48米,總重約14453噸,重心在地基上方22.6米處。圓形地基面積為285平方米,對地面的平均壓強為497千帕。傾斜角度3.99度,偏離地基外沿2.5米,頂層突出4.5米。1174年首次發現傾斜。
比薩斜塔為什麼是斜的
比薩斜塔之所以會傾斜,是由於它地基下面土層的特殊性造成的。比薩斜塔下有好幾層不同材質的土層,各種軟質粉土的沉澱物和非常軟的粘土相間形成,而在深約一米的地方則是地下水層。這個結論是在對地基土層成份進行觀測後得出的。最新的挖掘表明,鐘樓建造在了古代的海岸邊緣,因此土質在建造時便已經沙化和下沉。
比薩斜塔會倒下來嗎
比薩斜塔在建築的過程中就已出現傾斜,原本是一個建築敗筆,卻因禍得福成為世界建築奇觀,伽利略的自由落體試驗更使其蜚聲世界,成為世界著名旅遊觀光聖地,每天都吸引著成千上萬的遊客,因而它也是比薩市的經濟支柱。但隨著時間的推移,斜塔傾斜角度的逐漸加大,到上個世紀九十年代,已瀕於倒塌。1990年1月7日義大利政府關閉對遊人的開放,1992年成立比薩斜塔拯救委員會,向全球徵集解決方案。
怎麼緩解比薩斜塔的傾斜
恢復比薩斜塔的主要方法是地基應力解除法,人們在斜塔傾斜的反方向(北側)塔基下面掏土,利用地基的沉降,使塔體的重心後移,從而減小傾斜幅度。
由於傾斜程度過於危險,比薩斜塔曾在1990年1月7日停止向遊客開放,經過11年的修繕,耗資約2500萬,斜塔被扶正44釐米,基本達到了預期的效果。專家認為,只要不出現不可抗拒的自然因素,經過修復的比薩斜塔,300年內將不會倒塌。2001年12月15日起再次向遊人開放。
由於比薩斜塔距離地中海較近,頻繁的暴雨襲擊讓重達14500噸的塔身受損和褪色。從2001年開始,一個10人的強力修復小組開始利用雷射、鑿子和注射器清洗塔身,他們花費了八年零三個月的時間,清洗了24424塊石頭才讓這座獨立的八層鐘樓看起來煥然一新。
據媒體報導,義大利比薩斜塔在2001年至2013年間,傾斜程度減少了2.5釐米,看上去比薩斜塔似乎已經止住了傾斜的趨勢。
比薩斜塔實驗
著名物理學家伽利略是否真的在比薩斜塔做過自由落體實驗?比薩斜塔實驗是怎樣的?一起來看看。
不受任何阻力,只在重力作用下而降落的物體,叫「自由落體」。如在地球引力作用下由靜止狀態開始下落的物體。地球表面附近的上空可看作是恆定的重力場。
如不考慮大氣阻力,在該區域內的自由落體運動是勻加速直線運動。其加速度恆等於重力加速度g。雖然地球的引力和物體到地球中心距離的平方成反比,但地球的半徑遠大於自由落體所經過的路程,所以引力在地面附近可看作是不變的,自由落體的加速度即是一個不變的常量。它是初速為零的勻加速直線運動。