РАСЧЁТ ПОДЪЁМА ОБЛИЦОВОЧНЫХ БЛОКОВ ПИРАМИДЫ
Для начала определим приблизительный объём и массу усреднённого блока.
Из довольно неточным данным, имеющихся в нашем распоряжении, наш блок имеет высоту 0,9 м, толщину 0,9 м и длину 1,8 м. Находим объём блока:
Vq=0,9 m×0,9 m×1,8 m Vq=1,458 m3.
Следовательно масса одного блока:
Мq=Vq×ρ Mq=1,458 m3×2000 kg/m3 Mq=2916 kg.
Для простоты последующих расчётов округляем массу блока до 3000 kg.
Как мы видим на эскизе // при подъёме каменного блока могли применяться следующие простые механизмы: подвижный блок, неподвижный блок и наклонная плоскость.
Подвижный блок, в который в этом случае, превращают сегменты камень,даёт выигрыш в силе в два раза.
Наклонная плоскость также даёт выигрыш в силе, в зависимости от её наклона.
Неподвижный блок не даёт выигрыша в силе, но позволяет изменить направление силы и передаёт усилие от тягача к каменному блоку, что значительно упрощает подъем каменных блоков.
Каменный блок, вкатываемый по наклонной плоскости под углом 51°20’ 25”, действует на канат с силой:
Fn=Mq×sin 51°20’ 25”/2; Fn=3000 kg×0,7809/2, Fn≈1170 kg.
Силу с которой тягач поднимает каменный блок, в этом случае назовём его «подвижный блок», рассчитываем по формуле: Ms=Fn÷h/l; где: Ms- общая масса тягача, h- высота рампы тягача (округляем до 1 m), l- длина наклонной части рампы (округляем до 6 m). Ms=1170 kg÷1 m/6 m, Ms≈7000 kg.
Как показали расчёты, для того, чтобы поднять крупный облицовочный каменный блок, тягач должен был иметь общий вес 7 тонн.
Из опыта автомобилестроения известно примерное соотношение грузоподъёмности и собственной массы грузового автомобиля-1,5÷1.
Если учесть, что общий вес это вес самого тягача (это около 2,800 кг, плюс вес грузчиков примерно 20 человек приблизительно 50 кг каждый-в сумме 1000 кг, то грузчикам нужно было загрузить в тягач 4,200 кг песка. Ms=7000 kg-2,800 kg-1000 kg; Ms=4200 kg. Если при этом принять, что за один раз каждый грузчик может загрузить корзину песка весом около 15 кг, то на долю каждому из них пришлось бы всего по 11 корзин. 3,200 kg/15 kg/20≈11(корзин/на человека).
Кроме того всей бригаде приходилось ещё перемещать по поверхности пирамиды сам тягач и рампу, которые, скорей всего, были для облегчения работы выполнены разборными из дерева.
Это, конечно, работа, нормальная ежедневная работа, но непосильной её назвать трудно.
Попытаемся рассчитать приблизительно время поднятия всех блоков корпуса пирамиды, то есть её строительства.
Для этого примем, учитывая вышеописанное,что подъём одного блока по такой технологии, включая и установку рампы, может занять не больше одного часа времени.
На высоте около 30 м, а это более 25% от всего объёма пирамиды Хеопса, образуется поверхность со сторонами около 200 м.
Если на этой поверхности расставить тягачи даже на расстоянии 10 м, то там можно разместить до 72 подъёмных механизмов.
Все эти машины вместе могли поднять за час 72 каменных блоков, или в среднем один блок за 1,2 минуты.
Поскольку время подъёма блоков при увеличении высоты пирамиды увеличивается, то можно увеличить этот средний показатель до 1,5 минуты.
Пирамида состоит, без учёта пустот внутри пирамиды, по подсчётам специалистов, из примерно 2.500.000 блоков.
Не трудно подсчитать, что в таком случае, на возведение всей пирамиды ушло бы:
2.500.000/1,5 мин.=1.666.667 минут,
или 1.666.667 мин./60=27.778 часов,
или 27.778 ч/24=1157 суток,
или 1157 суток/365=3,2 года.
Мало вероятно, что бы строители работали 24 часа и каждый день в году.
Но вот на этом фоне названный Геродотом срок строительства 20 лет не кажется уже столь невероятным!
Что не скажешь о количестве рабочих, занятых на строительстве.
Для обслуживания 72 машин необходимо было всего навсего: 72*20=1440 человек.
Намного больше рабочих, несомненно, были заняты в каменоломнях, резчиками камня и при транспортировке блоков, но число 100000 рабочих выглядит маловероятным.
Как видим, с работой по поднятию каменных блоков корпуса пирамиды мы успешно справились.
Решили ли мы таким образом все проблемы строительства пирамиды?
Конечно нет.
Это, конечно, очень большая, но в первую очередь, организационная задача, поднять и установить около 2,5 миллионов каменных блоков.
Но не самая, используя наши механизмы, тяжёлая.
Напомню, что кроме блоков корпуса пирамиды, нужно было ещё поднять и установить саркофаг, гранитные блоки внутренних помещений пирамиды, а так же пирамидон.
А ведь масса только одного гранитного блока доходила, по разным источникам, до семидесяти тонн.
Поэтому после столь подробного описания подъёма блоков облицовки необходимо вкратце описать и всю остальную технологию строительства- от фундамента до установки пирамидона на вершине пирамиды.