تغيرات طول برج إيفل بسبب ارتفاع درجات الحرارة في الصيف

برج إيفل، أيقونة باريس الشهيرة، تم تصميمه في عام 1884 بارتفاع 300 متر ليكون معلمًا فريدًا أثناء معرض باريس العالمي عام 1889، ورغم أن هذا الارتفاع يبدو مستقرًا إلا أنه يتغير مع ارتفاع درجات الحرارة خاصة في الصيف، حيث يتمدد البرج بمقدار عدة سنتيمترات، في حين يتقلص في فصل الشتاء مما يرفع القمة فوق الخط التصميمي الأصلي.

تمدد الحديد يحدث بفضل تأثير الحرارة على ذرات المواد الصلبة، حيث تتباعد عن بعضها نتيجة الاهتزاز، وكمية التمدد تعتمد على معامل التمدد الحراري، وطول القطعة، وتغير درجات الحرارة، ويبلغ معامل تمدد الحديد في برج إيفل حوالي 12 × 10⁻⁶ لكل درجة مئوية وفقًا لمصادر موثوقة، مثل موقع interesting engineering.

إذا فرضنا زيادة درجة حرارة قضيب حديدي بطول متر واحد بدرجة مئوية واحدة، فإن التمدد سيكون 12 ميكرومترا فقط، وهو مقدار صغير جدًا أقل من قطر شعرة الإنسان، لكن مع الأبعاد الشاسعة للبرج وتغيرات الحرارة الكبيرة، يتضاعف هذا التأثير بشكل واضح ليؤدي إلى زيادة ملحوظة في الارتفاع.

تسجل باريس درجات حرارة تتراوح في الشتاء تحت 20 درجة مئوية وفي الصيف تصل إلى نحو 40 درجة، وإذا نظرنا إلى الفرق الذي يقارب 100 درجة، فإنه كافٍ لنظريًا لزيادة طول برج إيفل حتى 36 سنتيمترا، ولكن القياسات الفعلية تظهر زيادة تتراوح بين 12 و15 سنتيمترا فقط، نتيجة لهيكل البرج المكون من 18 ألف قطعة حديدية وتأثير الرياح.

يشهد البناء أيضًا تأثيرات بسيطة نتيجة أشعة الشمس، حيث يميل أحد جوانب البرج ليسمح بتمدد أكبر، مما يؤدي إلى ميل البرج نحو هذا الجانب، وعند غروب الشمس يعود البرج إلى وضعه الطبيعي، مما يعكس مدى تأثير البيئة المحيطة على الهياكل الهندسية الكبيرة.

تمثل ظاهرة التمدد الحراري في برج إيفل مثالًا حيًا على الفيزياء اليومية، حيث يصبح البرج أطول وأميلًا كل صيف، reminding us that even monumental structures are influenced by the heat in their environment, هذه التغيرات لا تقتصر فقط على البرج بل تشمل العديد من المنشآت حول العالم.