拱券结构是古代人们解决建筑跨度的有效方法,像欧洲古罗马的万神庙、我国古代的赵州桥(如图甲)都是拱券结构的典型建筑.拱券结构的特点是利用石块的楔形结构,将受到的重力和压力分解为向两边的压力,最后由拱券两端的基石来承受.现有六块大小、形状、质量都相等的楔块组成一个半圆形实验拱券(每块楔块对应的圆心角为30°),如图乙所示.如果每个楔块的质量m=3kg,则:
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