Una catenaria è una curva naturale che si forma quando due pali sostengono un oggetto in movimento libero come una catena o un cavo. Sebbene questo sia spesso descritto attraverso formule matematiche complesse, ha diverse applicazioni nell’architettura e nel design del mondo reale. Quando la forma è invertita, forma un perfetto arco autonomo. La forma di base è anche la struttura sottostante utilizzata nei ponti sospesi. Inoltre, un cavo catenaria è il nome di un tipo di linea elettrica che fornisce energia alla rinfusa ai sistemi di trasporto.
La curva catenaria è una forma generalmente ben nota alla maggior parte delle persone. Quando due pali fissi o rigidi trattengono un materiale non increspato tra di loro, la gravità tira il materiale non rigido verso il basso e forma una curva. Questa curva, o arco invertito, è una catenaria.
È possibile trovare questi archi quasi ovunque. Sono comuni in qualsiasi luogo pubblico in cui viene utilizzata una semplice corda per impedire il passaggio delle persone. Linee per vestiti, linee elettriche, persino il cavo tra un ricevitore e la base di un telefono con filo fanno una di queste forme. Anche le forme naturali come ragnatele, ragnatele e alcuni tipi di viti formano catenarie.
Fisici, filosofi e matematici hanno studiato la forma della catenaria per centinaia di anni. Questi studi hanno prodotto molti fatti interessanti sui metodi utilizzati per creare la forma. In alcuni casi, questi metodi possono essere applicati all’architettura del mondo reale per creare strutture reali.
L’arco della catenaria è una versione capovolta della curva ed è una delle forme perfette dell’architettura. Se l’arco non ha peso o sollecitazione aggiuntivi, non produce taglio o pressione eccessivi sui suoi materiali da costruzione. Ciò significa che l’arco rimarrà in piedi da solo a tempo indeterminato senza manutenzione o assistenza esterna.
I cavi di supporto di un ponte sospeso generalmente iniziano con una forma a catenaria, ma si allontanano da essa durante la costruzione del ponte. I cavi che pendono tra le torri del ponte sono legati al letto della struttura. Questo crea un’ulteriore forza verso il basso sui cavi, distorcendo il design della catenaria e trasformando la forma in una parabola. D’altra parte, un semplice ponte di corda mantiene tipicamente la forma della catenaria in modo naturale.
Le linee elettriche che forniscono energia alla rinfusa direttamente ai sistemi di trasporto sono chiamate linee catenarie in diverse parti del mondo. Anche se la linea stessa porta il nome, prende il nome dalla forma. Queste linee viaggiano da un palo fino a un sistema di erogazione dell’energia, creando la curva iconica.