Vì sao các kết cấu tam giác lại có tính ổn định cao?

Khi bạn ngồi lên ghế đẩu hoặc ghế tựa, nếu gặp chiếc ghế bị xộc xệch, tự nhiên bạn sẽ muốn tìm vài thanh gỗ để gia cố lại. Nhưng đóng đinh như thế nào mới là tốt nhất?

Nếu bạn đem các mảnh gỗ đóng dọc theo đầu các chân ghế bị lỏng, thì chỉ sau vài ngày sử dụng, chiếc ghế có thể lại xộc xệch và lung lay như cũ.

Nhưng nếu bạn chọn các điểm ở chỗ tiếp giáp giữa mặt ghế và chân ghế để tạo thành một hình tam giác, đặt đầu thanh gỗ gia cố vào các điểm đó rồi đóng ba chiếc đinh sao cho ba chiếc đinh phân bố thành hình tam giác, thì sau khi sửa, chiếc ghế sẽ trở nên chắc chắn như ban đầu.

Vì sao cùng là những thanh gỗ gia cố mỏng như nhau, nhưng đặt thanh gỗ song song hay đặt xiên với chân ghế lại cho hiệu quả khác nhau như vậy? Tại sao chỉ cần ba chiếc đinh phân bố theo hình tam giác đã đủ bền chắc?

Đó là do hình tam giác có một tính chất đặc thù: chỉ cần ba cạnh của tam giác có độ dài xác định thì hình dạng và độ lớn nhỏ của tam giác sẽ không thay đổi. Người ta gọi tính chất này là tính ổn định của hình tam giác. Vì vậy, ở các cánh cửa, người ta thường đóng một thanh gỗ xiên; ở các dầm cầu, người ta cũng dùng những thanh đỡ có kết cấu tam giác.

Khi đi dã ngoại, chắc bạn đã từng thấy người ta buộc ba cây cọc thành một chùm rồi xòe ra thành một giá đỡ rất chắc chắn. Ngoài việc sử dụng tính ổn định của hình tam giác, người ta còn chú ý đến một tính chất khác: với ba điểm không thẳng hàng, có thể xác định một mặt phẳng. Nhờ đó, ba điểm mút của giá ba chân tạo thành một chân đế vững chắc.