【物理学】「垂直の壁よりアーチ型の壁の方が力が分散

質問

【物理学】「垂直の壁よりアーチ型の壁の方が力が分散する理由を教えてください」

水槽に対して遮水壁は垂直壁よりアーチ壁の方が水圧が分散されるそうですがなぜアーチ型にすると力が分散するんですか？

けど沖縄県の美ら海水族館の巨大水槽は上下のアーチ型ではなく左右のアーチ型になっていました。

これも景観をワイドのパノラマにするためでなく水圧を分散させるために左右にアーチ型に作られているのでしょうか？

長方形のパノラマだと水圧が1面に掛かるけどアーチ型にすると1面に掛からない？のが不思議です。

逆にアーチ型にした方が1面の面積が増えると思います。

もしかしてアーチ型にした分だけ面積が増えたのでアーチ型による形による力の分散ではなく、ただ単にアーチ型にして増えた面積分だけ力が分散するという単純な話ですか？

高さ10m×横20mの正面の長方形の面積と、

高さ10m×横アーチ型20mのアーチの面積ってどれくらいの差が出て、

奥域10mだとどのくらいの水圧の差が出るのか教えてください。

アーチ型が面積だけの理屈だと上下のアーチ型と左右のアーチ型では掛かる水圧は同じってことですか？

「垂直の壁よりアーチ型の壁の方が力が分散する理由を教えてください」

回答No.2

teppou · ベストアンサー

「アーチ形は、力を分散する」と言う説明をよく見ますが、分散と言う説明はあまり良くないと思います。
　言葉で説明するのはかなり面倒ですので、参考になりそうなサイトを貼っておきます。
　http://www.cretec.jp/blog/h27_11.html

お礼

みなさん回答ありがとうございます

凄い為になった！

回答No.1

overthelight

基本的には表面積だけの問題でしょうね。また水圧は水深によって変動しますので、上下と左右でも水圧のかかり方は異なってきます。いずれにしましてもこれは表面積だけの問題で、その表面で圧力を受けた後の構造物全体については、また別の強度計算が必要です。

なお橋でもアーチ状の物が使われますが、あれは下に柱が無い部分でも高い強度を保てると言うだけの話であって、強度そのもので言えば橋の下を全部柱（と言いますか壁状の構造物）で埋めつくしてしまう方が強度自体はあると言うのは言うまでもありません。下の通路や水路が全部塞がれてしまいますが。とは言え、高盛りした土の上を通る鉄道や道路はそう言う理屈で、高架橋上を走る道路や鉄道よりも強度が高く、メンテナンスの手間も一般的にそれほどかかりません。