устойчивость тела имеющего площадь опоры

Видео:Статика. Момент сил. Условия равновесия тел | Физика ЕГЭ, ЦТ, ЦЭ | Физика для школьниковСкачать

ОБЩИЙ ЦЕНТР ТЯЖЕСТИ И ЕГО РОЛЬ В МЕХАНИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ТЕЛА

Под общим центром тяжести (ОЦТ) понимают точку приложения равнодействующей силы тяжести всех частей тела. Определение положения ОЦТ тела играет важную роль при решении различных вопросов механики движений. Дело в том, что равновесие и устойчивость тела определяются положением ОЦТ тела по отношению к опорной поверхности.

Под общей площадью опоры подразумевается площадь, заключенная между крайними точками опорных поверхностей тела, иными словами, площадь опорных поверхностей и площадь пространства между ними. Однако не вся площадь опоры может быть действующей, так как мягкие ткани не принимают участия в передаче силы реакции опоры. Величина площади опоры при различных положениях тела спортсмена очень варьирует: в стойке на фигурном коньке она очень мала, при обычном положении стоя она больше, при выставлении ноги вперед или в сторону еще больше. С увеличением площади опоры увеличивается и общая устойчивость тела.

Применительно к телу человека различают два вида равновесия: устойчивое и неустойчивое. Безразличное равновесие встречается крайне редко.

Устойчивым равновесием тела называется такое равновесие, при котором ОЦТ тела расположен ниже площади опоры. В этих случаях тело, выведенное из состояния равновесия и предоставленное самому себе, без влияния других сил, а лишь под действием собственной силы тяжести возвращается в исходное положение. Примерами устойчивого равновесия является вис на выпрямленных руках, угол в висе и т. п.

Неустойчивым равновесием тела называется такое равновесие, при котором ОЦТ тела расположен выше площади опоры. Если тело выведено из этого равновесия и предоставлено самому себе, то оно не возвращается в исходное положение, а падает под действием собственной силы тяжести (веса тела). К такому виду равновесия относятся все положения стоя, упор лежа, стойка на кистях и г. п.

Устойчивость тела сохраняется до тех пор, пока вертикаль, опущенная из ОЦТ, не выходит за границы площади опоры. Как только эта вертикаль выходит за пределы площади опоры, равновесие нарушается и тело падает.

В живом организме человека проекция ОЦТ не является строго фиксированной точкой. В зависимости от процессов кровообращения, дыхания, пищеварения в каждый момент времени положение отдельных элементов тела изменяется, что сказывается и на положении его ОЦТ. Например, при состоянии относительного покоя (скажем, в положении стоя или лежа) удельный вес грудного отдела туловища зависит от фазы дыхания. При вдохе он меньше, при выдохе, наоборот, больше.

В связи с этим происходит постоянное небольшое перемещение ОПТ вверх и вниз. При переходе из вертикального положения (положения стоя) в горизонтальное (положение лежа) в организме происходит перераспределение крови. Она отливает от нижних конечностей приблизительно в количестве 100 см 3 . После нескольких глубоких вдохов объем притекающей к легким крови возрастает примерно на столько же. Это изменение кровенаполнения различных областей тела неизбежно сказывается на локализации ОЦТ. Ориентировочно можно считать, что диаметр сферы, внутри которой происходит его постоянное перемещение, при спокойном положении тела равняется 5—10 мм . При изменении взаимного расположения частей тела колебания в положении ОЦТ могут быть более значительными.

Для установления проекции ОЦТ тела необходимо определить его в трех взаимно перпендикулярных плоскостях: фронтальной, горизонтальной и сагиттальной. Однако в большинстве случаев обычно определяют высоту положения ОЦТ тела над опорной поверхностью. Дело в том, что при симметричном стоянии ОЦТ находится в срединной плоскости, так как правая и левая половины тела имеют примерно одинаковый вес. Правда, более точные расчеты показывают, что в связи с асимметричным расположением внутренних органов правая половина тела приблизительно на 500 г тяжелее левой (в правой половине тела находится такой массивный орган, как печень; кроме того, у большинства людей мышцы правой половины тела развиты лучше и имеют больший вес, чем мышцы левой половины). Однако в стандартных расчетах эти различия во внимание не принимаются.

Обычно считают, что ОЦТ тела человека в положении стоя расположен в срединной плоскости в среднем на 2,5 см ниже мыса крестца и на 4 — 5 см выше поперечной оси тазобедренных суставов примерно на середине расстояния между крестцом и лобковым симфизом.

У детей раннего возраста ОЦТ тела расположен выше, чем у взрослых. Так, у новорожденных он лежит на уровне пятого—шестого грудных позвонков, к двум годам — на уровне первого поясничного позвонка, к 16—18 годам он постепенно перемещается не только вниз, но и кзади.

Высота положения ОЦТ тела зависит и от спортивной специализации. Так, у футболистов он расположен в среднем ниже, чем у гимнастов. Индивидуальные колебания высоты положения ОЦТ тела значительно больше и более заметны, чем колебания общей длины тела.

Для ускорения процесса определения

При изменении взаимного расположения частей тела проекция его ОЦТ также меняется. Меняется при этом и устойчивость тела.

У женщин в положении стоя ОЦТ тела обычно находится несколько ниже, чем у мужчин: у мужчин — в среднем на уровне передненижнего края тела пятого поясничного позвонка (индивидуальные колебания — от третьего поясничного до пятого крестцового позвонка); у женщин — на уровне передненижнего края тела первого крестцового позвонка (индивидуальные колебания — от пятого поясничного до первого копчикового позвонка).

Устойчивость тела определяется величиной площади опоры, высотой расположения ОЦТ тела и местом прохождения вертикали, опущенной из ОЦТ, внутри площади опоры. Чем больше площадь опоры и чем ниже расположен ОЦТ тела, тем больше устойчивость тела. Так, в положении стоя с сомкнутыми стопами равновесие сохранять труднее, чем в положении, когда стопы находятся на ширине плеч. Если из положения стоя присесть, то высота расположения ОЦТ тела уменьшится, а устойчивость тела станет больше. Чем ближе к краю опоры проходит вертикаль, опущенная из ОЦТ тела, тем меньше возможностей для перемещения тела в этом направлении и тем легче нарушается равновесие в эту сторону.

Количественным выражением степени устойчивости тела в том или ином направлении является угол устойчивости. Углом устойчивости называется угол, образованный вертикалью, опущенной из ОЦТ тела, и прямой, проведенной из ОЦТ тела к краю площади опоры. Чем больше угол устойчивости, тем больше степень устойчивости тела. При симметричном положении тела вертикаль, опущенная из ОЦТ тела, проходит через центр площади опоры. При стоянии на лыжах угол устойчивости, а следовательно, и устойчивость тела вперед будет больше, чем назад, а в правую и левую стороны углы устойчивости будут одинаковыми и небольшими.

Вертикаль, опущенная из ОЦТ тела, проходит на некотором расстоянии от осей вращения в суставах. В связи с этим сила тяжести в любом положении тела имеет по отношению к каждому суставу определенный момент вращения, равный произведению величины силы тяжести на ее плечо. Плечом силы тяжести является перпендикуляр, проведенный из центра сустава к вертикали, опущенной из ОЦТ тела. Чем больше плечо силы тяжести, тем больший момент вращения она имеет по отношению к суставу.

За счет активного напряжения отдельных групп скелетных мышц можно изменить расположение звеньев тела, что приведет к перемещению вертикали, опущенной из ОЦТ тела, внутри площади опоры. Приближение этой вертикали к краю площади опоры уменьшает устойчивость тела в соответствующем направлении, что способствует началу движения. Работа мышц определяется взаимным расположением костных звеньев в суставах, а также положением ОЦТ тела. Поэтому при анатомической характеристике положения или движения тела необходимо определить:

1) направление равнодействующей мышцы или группы мышц относительно той или другой оси вращения сустава;

2) при какой опоре действует мышца или группа мышц (дистальной или проксимальной);

3) взаимоотношение между мышцами-антагонистами и синергистами;

4) плечо и момент вращения силы мышечной тяги, силу тяжести отдельных костных звеньев и условия, способствующие их изменению;

5) режим работы мышц (динамический, статический, преодолевающий, уступающий, удерживающий или баллистический).

Каждое положение или движение тела человека имеет определенную структуру с точки зрения участия в нем компонентов двигательного аппарата. Выявление сил, действующих на организм, позволяет определить условия и особенности работы мышц, степень использования силы тяжести, инерции и других сил в движениях.

Следует еще отметить, что работа двигательного аппарата неизбежно сказывается на особенностях функционирования внутренних органов. Особый интерес представляет состояние механизма внешнего дыхания, так как значительная часть мышц туловища самым непосредственным образом участвует в акте дыхания.

На основе анализа работы двигательного аппарата можно сделать заключение о том, какое влияние с биологической и педагогической точек зрения оказывает то или иное движение на организм: на строение скелета, на подвижность в соединениях, на осанку тела, на развитие отдельных функциональных групп мышц и т. д. Причем необходимо отмечать не только положительные изменения, происходящие в организме под влиянием упражнений или движений, но и отрицательные, если они имеют место.

Дата добавления: 2017-01-29 ; просмотров: 7681 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Видео:Урок 81. Устойчивость тел в присутствии силы тяжестиСкачать

Условия равновесия тел

Содержание

Каждое твердое тело имеет центр тяжести — точку приложения равнодействующей сил тяжести, действующей на отдельные части тела. В прошлом уроке мы находили центр тяжести плоской картонной фигуры. При этом наша фигуры находилась в состоянии равновесия. Теперь мы более подробно рассмотрим это понятие.

В физике существует такой раздел как статика.

Статика — это раздел механики, изучающий условия равновесия тел.

В данном уроке мы познакомимся с данным разделом, узнаем о видах равновесия и их условиях.

Видео:Виды равновесия телСкачать

Равновесие тел, имеющих одну точку опоры

Рассмотрим тела, имеющие одну точку опоры. Для таких тел свойственны три вида равновесия:

Рассмотрим подробнее каждый вид равновесия. Для наглядности будем использовать обычную линейку.

Видео:Виды равновесия. Устойчивое, неустойчивое и безразличное.Скачать

Устойчивое равновесие

Повесим линейку на гвоздь (точка O). Точка O будет являться точкой опоры, через нее проходит ось вращения. Точка C — центр тяжести линейки (рисунок 1).

Отклоним линейку в сторону, как показано на рисунке. Под действием силы тяжести линейка вернется в исходное положение.

Устойчивое равновесие — это равновесие, при котором выведенное из положения равновесия тело возвращается к нему вновь.

Условие устойчивого равновесия:

при устойчивом равновесии центр тяжести тела расположен ниже оси вращения и находится на вертикальной прямой, проходящей через эту ось.

Видео:Физика 10 класс (Урок№14 - Статика. Равновесие абсолютно твердых тел.)Скачать

Неустойчивое равновесие

Поменяем положение линейки. Теперь точка опоры O (гвоздь) находится внизу линейки, на одной вертикальной линии с центром тяжести C (рисунок 2).

Если мы толкнем линейку в сторону (выведем ее из положения равновесия), что произойдет? Очевидно, что она больше не вернется к первоначальному положению. Действующая на нее сила тяжести будет препятствовать этому.

Неустойчивое равновесие — это равновесие, при котором выведенное из состояния равновесия тело не возвращается в первоначальное положение.

Условие неустойчивого равновесия:

при неустойчивом равновесии центр тяжести тела расположен выше оси вращения и находится на вертикальной прямой, проходящей через эту ось.

Видео:Центр тяжестиСкачать

Безразличное равновесие

Теперь повесим линейку так, чтобы точка опоры O и центр тяжести линейки C совпали (рисунок 3).

Толкнем линейку в сторону. Она повернется и остановится — окажется в положении равновесия. Повернем линейку снова. И опять, повернувшись на какой-то угол, она окажется в положении равновесия. Так можно продолжать поворачивать линейку до бесконечности, но своего равновесия она не потеряет.

Безразличное равновесие — это равновесие, которое сохраняется при отклонениях и перемещениях тела.

Условие безразличного равновесия:

при безразличном равновесии ось вращения тела тела проходит через его центр тяжести, при этом центр тяжести тела остается на одном и том же уровне при любых положениях тела.

Видео:Равновесие тел. Условие равновесия тел. Центр масс и центр тяжести. Практическая часть. 10 класс.Скачать

Определение вида равновесия тела

Чтобы определить вид равновесия тела, есть простой способ. Для этого нам нужно вывести тело из состояния равновесия и следить, как изменяется положение его центра тяжести:

• если центр тяжести поднимается — равновесие устойчивое
• если центр тяжести опускается — равновесие неустойчивое
• если центр тяжести остается на одном уровне — равновесие безразличное

Так на рисунке 4 изображен шарик в разных положениях равновесия. Центр тяжести шара находится в его геометрическом центре. На рисунке 4, а шарик находится в устойчивом равновесии, на рисунке 4, б — в неустойчивом, на рисунке 4, в — в безразличном.

Любое тело, висящее на нити находится в устойчивом равновесии. Например, подвешенный груз, люстра, различные висячие украшения.

В безразличном равновесии находятся различные тела, у которых ось вращения проходит через их центр тяжести. Например, колеса автомобиля, велосипеда.

Артисты цирка прекрасно сохраняют равновесие даже при ходьбе по канату. Им это удается, потому что они постоянно изменяют положение своего центра тяжести.

Видео:Центр тяжести тела. Условия равновесия тел | Физика 7 класс #46 | ИнфоурокСкачать

Равновесие тел, имеющих площадь опоры

Рассмотрим тела, которые имеют не точку, а площадь опоры (площадь соприкосновения тела с опорой).

Рассмотрим для примера призму на шарнирах (рисунок 5).

Центр тяжести призмы находится на средней полке. Прикрепим к нему отвес.

Постепенно будем наклонять призму в сторону на все большие и большие расстояния, менять ее форму. При отклонениях, когда линия отвеса проходит через площадь опоры (рисунок 5, а) равновесие будет устойчивым.

Как только линия отвеса окажется на границе площади опоры (рисунок 5, б), ее равновесие станет неустойчивым. Если еще немного наклонить призму, то она опрокинется.

В данном примере отвес нам буквально изображал вертикаль, проведенную из центра тяжести тела.

На примере ящика (рисунок 6) наглядно видно, что если эта вертикаль пересекает площадь его опоры (рисунок 6, а,), то тело находится в устойчивом равновесии. Ящик из положения на рисунке 6, б вернется в свое первоначальное положение.

Если же это вертикаль находится на границе площади опоры тела, то тело находится в неустойчивом равновесии (рисунок 6, в). Если мы отклоним ящик еще немного в сторону, то из положения на рисунке 6, г он опрокинется.

Чтобы привести тело в неустойчивое равновесие можно его повернуть на определенный угол. Поворачивать тело нужно вокруг оси, проходящей через линию опоры (рисунок 7).

Поставим ящик на его узкую сторону (рисунок 7, а). Постепенно поворачивая его, мы можем зафиксировать определенный угол $alpha$. Если мы увеличим этот угол еще — ящик опрокинется. Его положение под таким углом стало неустойчивым.

Теперь поставим ящик на его широкую сторону (рисунок 7, б). Окажется, что угол $alpha$ стал больше, чем в предыдущем случае.

Это говорит нам о том, что величина угла поворота $alpha$ зависит от размера площади тела, на которую оно опирается, и от положения его центра тяжести.

Таким образом, о равновесии тел, имеющих площадь опоры, можно судить двумя способами:

1. Используя расположение вертикали, опущенной из центра тяжести тела (отвеса) относительно площади опоры тела
2. Используя величину угла поворота (наклона). Поворачивают тело вокруг оси, проходящей через линию границы опоры.

Видео:СтатикаСкачать

Равновесие Пизанской башни

Интересным сооружением является Пизанская башня (рисунок 8). Она находится в состоянии устойчивого равновесия. Если мы проведем воображаемую вертикаль через ее центр масс, то эта линия пройдет через площадь опоры, примерно в 2,3 метрах от центра этой площади.

Установлено, что каждый год вершина башни отклоняется на 1,2 мм. Если величина этого отклонения от вертикали достигнет 14 м — башня рухнет. К счастью, так как физика позволила получить точные цифры, падения этого исторического объекта можно избежать.

Видео:Урок 79. Центр масс тела и методы определения его положенияСкачать

Методическая разработка занятия по дисциплине ОП.02. Техническая механика по теме «Устойчивость равновесия»

Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.

«Актуальность создания школьных служб примирения/медиации в образовательных организациях»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

ДОНЕЦКОЙ НАРОДНОЙ РЕСПУБЛИКИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«МАКЕЕВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

открытого занятия по теме:

по дисциплине ОП.02 Техническая механика

Специальность: 08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений

Методическая разработка занятия по теме: «Устойчивость равновесия», дисциплина ОП.02 Техническая механика

Разработчик: Багрий С.Я. – преподаватель специальных строительных дисциплин, преподаватель высшей квалификационной категории, преподаватель-методист ГПОУ «Макеевский политехнический колледж» — 2017

Мущанов В.Ф. – д.т.н., профессор, проректор по научной работе, заведующий кафедрой Теоретической и прикладной механики ГВОУ «Донбасская Национальная академия строительства и архитектуры»

Петрушенко С.М. – преподаватель специальных механических дисциплин, преподаватель высшей квалификационной категории, преподаватель-методист ГПОУ «Макеевский политехнический колледж»

Изложена методика проведения интерактивной лекции с использованием проблемных ситуаций, экспериментов, элементов исследовательской работы, направленных на изучение, закрепление и первичную проверку усвоения знаний по теме и умение их применять в профессиональной деятельности.

Для преподавателей технической механики профессиональных образовательных учреждений Донецкой народной Республики

Рассмотрено на заседании цикловой комиссии строительных дисциплин Протокол № 3 от «01» ноября 2017г.

Председатель цикловой комиссии __________________ Крекова Е.Ю.

Видео:Урок 74. Равновесие тела с закрепленной осью вращенияСкачать

ВВЕДЕНИЕ

Техническая механика занимает особое место среди дисциплин, закладывающих основы технического образования, так как формирует у будущего специалиста среднего звена понятия прочности, жесткости и устойчивости зданий и сооружений и является своеобразным фундаментом для изучения специальных профессиональных модулей. Тема «Устойчивость равновесия» важна для оценки устойчивости зданий, сооружений, строительных машин и механизмов.

Занятие проводится в виде интерактивной лекции. Тип занятия усвоение новых знаний с первичной проверкой их усвоения и закрепления полученных знаний на примере решения профессиональных задач.

Предложенная методика проведения занятия формирует у студентов общие компетенции:

ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес

ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.

ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.

ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ОК 5. Использовать информационно – коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

ОК 6. Работать в коллективе и в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), за результат выполнения заданий.

ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.

ОК 9. Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности.

и профессиональные компетенции, соответствующие виду деятельности:

ПК1.3. Выполнять конструирование строительных конструкций.

ПК 4.1. Принимать участие в диагностике технического состояния конструктивных элементов эксплуатируемых зданий.

ПК 4.4. Осуществлять мероприятия по оценке технического состояния и реконструкции зданий.

Видео:Равновесие тел. Первое условие равновесия твердого тела | Физика 10 класс #22 | ИнфоурокСкачать

ОБОСНОВАНИЕ ТЕМЫ

Данная тема завершает изучение раздела «Статика» и направлено не только на получение новых знаний, но и на углубление, систематизацию и закрепление знаний, приобретенных ранее во время лекций, выполнения расчетно-графических работ и освоения учебной информации, вынесенной на самостоятельное изучение. При проведении занятия используются следующие методы:

практические методы: выполнение упражнений, решение задач и др.;

наглядные: эксперимент, иллюстрация, демонстрация, наблюдение и др.;

словесные: объяснение, беседа, дискуссия и др.;

методы визуализации с использованием ИКТ, элементы дистанционного обучения

При проведении занятия используются такие формы работы как индивидуальная работа, групповая работа, игровые ситуации, проблемные ситуации, мозговой штурм и др.

Видео:Условия равновесия. Физика 10 класс.Скачать

ПЛАН ЗАНЯТИЯ

Дата проведения: 14.12.2017 Группа : С16/2 2 курс.

08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений

ОП.02 Техническая механика

1.7. Устойчивость равновесия

совершенствовать методику проведения интерактивной лекции, формировать у студентов профессионально значимые умения и компетенции;

продолжать работу по выявлению преимуществ методов активного обучения, прогнозирования результатов в ходе преподавания общетехнических дисциплин;

дать понятие об устойчивости равновесия тел, объяснить значение данной темы в будущей профессии; обеспечить педагогические условия для усвоения и первичного закрепления знаний студентов по данной теме курса;

побуждать студентов к коллективному творческому обсуждению наиболее сложных вопросов учебного курса; способствовать развитию умения сравнивать, обобщать и анализировать;

побуждать к самостоятельному изучению научной и методической литературы, формировать навыки самообразования;

способствовать овладению методами анализа фактов, явлений и проблем и формирование умений и навыков осуществления различных видов будущей профессиональной деятельности.

стремиться воспитывать чувство гордости за избранную профессию;

способствовать развитию логического мышления, творческого воображения, познавательной активности, внимательности, аккуратности, самостоятельности;

прививать интерес к изучаемой дисциплине и к будущей профессии;

учить осуществлять самоконтроль в процессе выполнения самостоятельной работы студентов.

получение новых знаний, первичная проверка их усвоения

Формы и методы проведения:

словесные, наглядные, практические, проблемные, частично-поисковые

ОДП.03. Физика, ЕН.01. Математика

МДК01.01 Проектирование зданий и сооружений, темы «Архитектура», «Строительные конструкции», ГИА

МДК02.01 Организация технологических процессов при строительстве, эксплуатации и реконструкции строительных объектов тема «Технология строительного производства»

рабочая программа, методическая разработка занятия, рабочая тетрадь (приложение А),

мультимедийная презентация, плакат, м одели различных тел

Технические средства обучения

компьютер, мультимедийный проектор

Сетков, В.И. Техническая механика для строительных специальностей: Учебное пособие для студентов сред. проф. образования / В.И. Сетков . — М.: ИЦ Академия, 2013. — 400 c.
2. Аркуша, А.И. Техническая механика. Теоретическая механика и сопротивление материалов / А.И. Аркуша. — М.: Высшая школа, 2008. — 352 c.

Видео:9 класс, 25 урок, Условия равновесия твердого телаСкачать

СТРУКТУРА занятия

Видео:Урок 70. Виды равновесия. Условие равновесия тела при отсутствии вращения.Скачать

– приветствие;

Видео:Равновесие системы телСкачать

– проверка готовности группы к занятию;

Видео:Виды равновесия. Условия равновесия тел. Физика, 7 класс.Скачать

Ознакомление студентов с темой и учебными целями занятия

Мотивация учебной деятельности

Видео:Момент силы. Второе условие равновесия твёрдого тела | Физика 10 класс #23 | ИнфоурокСкачать

Актуализация опорных знаний, контроль исходного уровня знаний студентов

Видео:Физика. 10 класс. Центр масс. Виды равновесия /15.10.2020/Скачать

Изложение нового материала.

Видео:Урок 80. Определение положения центра масс телаСкачать

Первичная проверка понимания и закрепление знаний

Закрепление знаний и способов действий

Контроль и самопроверка усвоения знаний

Итог занятия. Оценивания умений студентов.

Рефлексия

Информация о домашнем задании

Подготовка аудитории к занятию .

Занятие проводится в аудитории, оборудованной персональным компьютером, мультимедийным проектором, магнитной доской и плакатами. На доске тема и план занятия.

ХОД ЗАНЯТИЯ

1. Организационная часть

Цель — мобилизовать студентов к обучению; активизировать их внимание; создать рабочую атмосферу для проведения занятия; включает приветствие преподавателя со студентами, выявление отсутствующих, проверку подготовленности к занятию

Преподаватель . Приветствую вас, рада снова вас видеть, работать с вами, надеюсь на плодотворную работу. Хочу начать занятие необычно. Давайте сегодня поприветствуем друг друга, стоя на одной ноге, сначала на правой, а потом на левой. А теперь сядьте на стул так, чтобы спина касалась спинки стула, а ноги в коленях образовывали угол в 90º. А теперь не меняя положения попробуйте встать со стула. Не получилось? Изучив сегодняшнюю тему, мы сможем ответить не только…

Проверка готовности группы к занятию.

Преподаватель. Проверьте наличие рабочих тетрадей, инструментов и вычислительной техники.

Проверка присутствующих. Если все готовы к занятию, тогда начинаем.

2. Ознакомление студентов с темой и учебными целями занятия

Итак, мы поставили ряд вопросов. Кто-то готов озвучить тему занятия? О чем сегодня мы будем говорить?

Тема занятия «Устойчивость равновесия». Наша задача выяснить, что такое устойчивость равновесия, какой она бывает и какую роль играет в повседневной жизни и в выбранной вами профессии. (слайд 1, 2, 3)

3. Мотивация обучения

Предусматривает формирование потребности изучения конкретного учебного материала, сообщение темы, цели и задач на занятии. Мотивация способствует четкому осознанию его цели, заключающейся в достижении конечного, запланированного результата совместной деятельности преподавателя и студентов

Преподаватель: Сегодняшнее занятие мы начали необычно совсем не случайно. В ходе сегодняшнего занятия мы сможем ответить на вопросы:

Почему сложнее удержать равновесие, стоя на одной ноге?

Почему не удается встать со стула, не наклонив тело вперед?

Благодаря чему цирковым артистам и спортсменам удается делать сложнейшие элементы и не падать? И не только на них.

Проблемы равновесия широко используются в вашей будущей профессии:

Почему Останкинская телебашня стоит, а Пизанская башня падает? Упадет она или нет? Если да, то когда? … (слайды 4,5)

Все конструкции зданий, любые сооружения должны быть достаточно прочными (не разрушаться под действием нагрузки), достаточно жесткими (деформации не должны нарушать нормальную эксплуатацию сооружений) и достаточно устойчивыми (не опрокидываться в самых различных физических ситуациях). Какие бы сооружения не строились — телевизионные башни, железнодорожные мосты, плотины гидроэлектростанций, арочные покрытия дебаркадеров вокзалов, своды дворцов спорта, высотные здания, мачты линий электропередач и т. д., — все они рассчитываются на прочность, жесткость и устойчивость.

Без знания законов статики эти расчеты были бы невозможны. Сегодня мы рассмотрим общие положения, позволяющие понять, как решается проблема устойчивости при создания различных зданий и сооружений (мостов, всевозможных опор, подвесов при изготовлении машин и приборов и т. д. Недопустимо, чтобы, например, башня телевизионного центра в Останкино (Москва), которая должна незыблемо стоять на своих опорах могла под порывом ветра получить ускорение и сместиться с этих опор. И законы механики позволяют нам выяснить, какие именно условия обеспечивают равновесие, и прежде всего состояние покоя тела и ответить на вопросы, поставленные нами в начале занятия.

4. Актуализация опорных знаний

Актуализация — воспроизведение ранее усвоенных знаний, на которые опирается изучение нового учебного материала, а также их применение, зачастую в новой ситуации. Актуализация должна стимулировать познавательную активность студентов.

Актуализация проводится в виде фронтального опроса. Вопросы приведены в Приложении Б.

5. Изложение нового материала

Усвоение новых знаний и способов действий. Обеспечение восприятия осмысления и первичного запоминания знаний и способов действий, связей и отношений в объекте изучения. Активные действия учащихся с объемом изучения; максимальное использование самостоятельности в добывании знаний и овладении способами действий.

Преподаватель: В названии темы сегодняшнего занятия два понятия: «равновесие» и «устойчивость». С первым понятием мы знакомы, повторили все условия равновесия тел под действием сил. Скажите, пожалуйста, а что вы понимаете под устойчивостью? (студенты высказывают свои гипотезы и предположения)

Действительно, под устойчивостью понимают способность системы сохранять текущее состояние при наличии внешних воздействий.

Это понятие в конце XIX в. было дано в работах русского ученого, математика и механика Александра Михайловича Ляпунова. (слайд 6)

Давайте рассмотрим равновесия тела в виде шара, свободно лежащего на гладкой поверхности. Скажите, пожалуйста, как называется такое состояние шара? (покой, равновесие). Какие силы действуют на шар? (сила тяжести и реакция опоры), какую систему образуют эти силы? (уравновешенную). Чему равна равнодействующая такой системы? (0). Давайте выведем шар из этого состояния. Шар переместился в новое положение. Изменилось ли его состояние? (нет).

Давайте поместим шар на вогнутую поверхность. Состояние шара абсолютно такое же, как и в первом случае. Попытаемся вывести тело из состояния равновесия. Что произойдет с шариком? (он вернется в исходное положение).

А теперь поместим шар на выпуклую поверхность. Состояние шара абсолютно ничем не отличается от предыдущего случая. Если мы сейчас выведем шар из состояния равновесия что мы увидим? (шар не вернется в исходное положение). Скажите пожалуйста, почему шарик ведет себя по-разному? Какая сила возвращает шар в исходное положение во втором случае, и какая удаляет его еще дальше в третьем? Давайте разберемся. (слайды 7,8,9)



Безразличное устойчивое неустойчивое

При выведении шарика из условия равновесия, система сил перестает быть уравновешенной. Реакция опоры всегда направлена перпендикулярно площади опирания. Появляется равнодействующая, которую можно найти по правилу параллелограмма. Эта сила и заставляет шарик либо возвратиться в исходное положение, либо удалиться от него еще дальше.

Таким образом назовем первый случай безразличным равновесием, второй устойчивым и третий – неустойчивым.

Обратите внимание на положение центра тяжести и сделайте вывод:

При каком условии равновесие устойчиво? (если при малом отклонении от положения равновесия есть сила, стремящаяся вернуть его в это положение).

Как связано положение центра тяжести с устойчивостью? (центр тяжести занимает самое низкое положение из всех возможных при устойчивом равновесии и самое высокое при неустойчивом).

Сделайте необходимые записи в своих рабочих тетрадях.

Рассмотрим равновесие тела. Имеющего ось вращения. (слайд 10)



Какая сила в данном примере заставляет тело вернуться в положение устойчивого равновесия? (сила тяжести). Сделайте вывод об устойчивости равновесия тела, имеющего ось вращения. (При устойчивом равновесии центр тяжести находится ниже оси вращения, при неустойчивом – выше и в безразличном – центр тяжести совпадает с осью вращения)

Вывод: Для устойчивости тела, находящегося на одной точке или линии опоры необходимо, чтобы центр тяжести находился ниже точки (линии) опоры.

Рассмотрим равновесие тела, имеющего площадь опирания. (слайд 11)



Особым случаем является равновесие тела на опоре. В этом случае упругая сила опоры приложена не к одной точке, а распределена по основанию тела. Тело находится в равновесии, если вертикальная линия, проведенная через центр масс тела, проходит через площадь опоры, т. е. внутри контура, образованного линиями, соединяющими точки опоры. Если же эта линия не пересекает площадь опоры, то тело опрокидывается.

Поверхность опоры – это не всегда поверхность, которая соприкасается с телом (а та, которая ограниченна линиями, соединяющими ножки стола, треноги). Скажите пожалуйста, какое условие должно выполняться, чтоб тело не опрокинулось? Как можно повысить устойчивость тела против опрокидывания? (увеличить площадь опирания).

Рис. 4

Посмотрите внимательно на тело и скажите, какая сила пытается опрокинуть тело? (F). А кая сила пытается тело удержать? (G). (слайд 13)

Чему равен момент опрокидывания? (произведению F на h)

Чему равен момент устойчивости? (произведению G на l );

При каком условии тело не опрокинется? (когда момент удерживающий будет больше опрокидывающего)

Верно, а отношение величины момента устойчивости к величине момента опрокидывающего называется коэффициентом устойчивости.

Устойчиво то тело, у которого площадь опоры больше.

Из двух тел одинаковой площади устойчиво то тело, у которого центр тяжести расположен ниже, т.к. его можно отклонить без опрокидывания на большой угол.

Для того, чтобы тело не опрокинулось, необходимо, чтобы момент устойчивости был больше момента опрокидывающего.

6 . Первичная проверка понимания и закрепление знаний

Применение знаний об устойчивости тел.

Обучающимся предлагается ответить на вопросы:

Почему не удалость встать со стула в начале пары? (потому, что сила тяжести проходила мимо площади опирания

В каких сферах деятельности и в каких профессиях наиболее необходимы знания о равновесии тел?

(проектировщикам и конструкторам различных сооружений (высотных зданий, мостов, телевизионных башен и т.д.), цирковым артистам, водителям и другим специалистам.

Давайте посмотрим на монумент архитектора Фальконе «Медный всадник» в Санкт-Петербурге. Символично то, что это первый памятник, где животное запечатлено в движении. Конь встал на дыбы перед пропастью. Простоять в таком положение удается на несколько секунд. Перед архитектором встала задача: «Как сделать устойчивым памятник на двух опорах?». Когда Фальконе понял, что это невозможно, он стал искать решение. Какие у вас есть предложения? Может глядя на монумент, вы найдете ту разгадку. (третьей опорой стала змея). (слайды 14)

В соответствии с замыслом Фальконе петербургский ваятель Ф. Г. Гордеев вылепил модель змеи, извивавшейся под копытами коня. Ее тело должно было служить дополнительной, третьей точкой опоры для корпуса коня, поднявшегося на дыбы с оседлавшим его всадником. размеры скульптуры были громадны, конфигурация сложной; толщина бронзовых стенок в передней части статуи должна была быть значительно меньше стенок в ее задней части. Таким образом, передняя часть становилась легче, а задняя, на которую приходилась основная нагрузка, — массивнее. Без этого огромная статуя, имевшая всего три точки опоры, не приобрела бы необходимую устойчивость. Стремясь обеспечить равновесие и устойчивость бронзового коня, вставшего на дыбы, он сделал точный расчет и, определив необходимое положение центра тяжести, увеличил толщину бронзы, а значит и вес задних ног и хвоста коня. Это дало возможность обойтись без каких-либо подпорок.

А теперь, я думаю, что мы готовы ответить на вопрос: «упадет или не упадет Пизанская башня» (слайд 16)

Студенты высказывают свои предположения.

Преподаватель: Действительно, башня может упасть лишь тогда, когда сила тяжести не будет проходить через площадь основания башни и угол наклона превысит допустимый. Будем надеяться, что это не произойдет, тем более, благодаря архитекторам, падение башни удалость остановить и даже уменьшить угол отклонения от вертикали. И теперь авторы этого проекта гарантируют, что Пизанская башня простоит как минимум еще 200 лет. (Приложение).

Скажите, пожалуйста. Пизанская башня единственная падающая башня в мире?

(нет, возможно студенты вспомнят примеры).

Действительно, Пизанская башня не единственная, и тем более не самая древняя, не самая высокая, и у нее не самый большой угол наклона. А самой знаменитой она стала благодаря правильно организованной рекламе.

Почти в каждой стране есть падающие башни, а в некоторых не одна, причем иногда это делают специально. (Приложение Е)

7. Закрепление знаний и способов действий

Решение задач на устойчивость строительных кранов

Итак, теорию мы изучили и повторили, можно переходить к применению на практике. «Ум заключается не только в знании теории, но и в умении применять знания на деле», — говорил Аристотель

Видео «опрокидывание крана»

В вашей профессиональной деятельности не обойтись без вопроса устойчивости и не только самих зданий, но и строительной техники, работающей при их возведении. Давайте с вами вместе проанализируем какие факторы влияют на устойчивость крана и что нужно учитывать, чтоб избежать опрокидывания

Решение задач. (Слайд 24) (Приложение В). Первая задача решается на доске, а вторая самостоятельно в тетради.

8. Контроль и самопроверка знаний.

Выявление качества и уровня овладения знаниями и способами действий, обеспечение их коррекции. Получение достоверной информации о достижении всеми учащимися планируемых результатов обучения.

Тестовый опрос (Приложение Ж)

9. Подведение итогов занятия

Сегодня мы с вами рассмотрели вопросы устойчивости равновесия и выяснили, что

1. Существует три вида равновесия: устойчивое, неустойчивое, безразличное.

2. Устойчиво положение тела, в котором его потенциальная энергия минимальна.

3.Устойчивость тел на плоской поверхности тем больше, чем больше площадь опоры и ниже центр тяжести.

4. Для обеспечения устойчивости необходимо, чтобы момент устойчивости был не меньше момента опрокидывающего.

Преподаватель: Вы сегодня активно (не очень активно, пассивно) участвовали в обсуждении и закреплении нового материала, я надеюсь, что на занятии вы узнали много нового, интересного и полезного.

10. Рефлексия) (слайд 31)

Студентам предлагается ответить на вопрос: «Что понравилось и что не понравилось на занятии, какие моменты считают наиболее удачными и интересными» и оценить свою работу и уровень усвоения материала. Свое мнение записать в рабочие тетради. И на лестнице успеха отметить свое место

После чего преподаватель высказывает свою точку зрения на работу студентов на занятии и подводит итоги.

11. Информация о домашнем задании

в графе 1 расположить следующие строки: 1) устойчивость равновесия тел, имеющих точку или линию опоры; 2) устойчивость равновесия тел, имеющих площадь опоры; 3) равновесие тела с закреплённой осью вращения; 4) устойчивость равновесия движущегося тела; 6) равновесие тела на наклонной плоскости.

Приложение А

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

ДОНЕЦКОЙ НАРОДНОЙ РЕСПУБЛИКИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«МАКЕЕВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

ОП.02. Техническая механика

По теме 1.7 «Устойчивость равновесия»

Тема 1.7 Устойчивость равновесия.

Устойчивое, неустойчивое и безразличное равновесие тел, имеющих точку опирания.

Равновесие тел, ось вращения.

Равновесие тел, имеющих площадь опирания.

Момент опрокидывающий и момент устойчивости. Коэффициент устойчивости

Равновесие тела, имеющего точку опирания



Равновесие тела, имеющего ось вращения





Равновесие тел, имеющих площадь опирания









Определить необходимый вес противовеса Q .

Определить максимальный вес противовеса для случая, когда кран без груза.

Продолжите фразу: «Равновесие тела, имеющего точку опоры, неустойчиво, если…»

а. центр тяжести занимает самое высокое положение;

б. центр тяжести занимает самое низкое положение;

в. центр тяжести не меняет своего положения;

Любое покоящееся тело находится в состоянии равновесия, если …

а. равны нулю суммы сил, действующих на это тело;

б. равны нулю суммы моментов сил, действующих на тело;

в. равны нулю суммы сил и моментов сил, действующих на тело;

Площадь опоры – это …

а. площадь непосредственного соприкосновения с основанием;

б. площадь фигуры, ограниченной перпендикулярами, опущенными из любых произвольных точек тела;

в. площадь, ограниченная возможными осями, относительно которых может происходить опрокидывание или поворот тела под действием внешних сил.

2 тела, у которых одинаковы вес и площадь опоры, имеют…

а. одинаковые моменты устойчивости;

б. одинаковый предельный угол наклона

в. различные предельные углы наклона.

Условие устойчивого положения тела, имеющего площадь опоры:

а. если при отклонении тела происходит понижение центра тяжести;

б. если при отклонении тела происходит повышение центра тяжести;

в. вертикальная прямая, проведённая через центр тяжести, не проходит через площадь опоры;

Одинаковую устойчивость во всех направлениях имеет следующее тело:

а. прямоугольный параллелепипед;

Рассмотрев фотографию, отметьте, в каких положениях шарика равновесие устойчиво:



Оцените свою работу на занятии. Отметьте ту ступеньку в лестнице успеха, которая как можно точнее определяет Ваши ощущения от занятия.



В графе 1 расположить следующие строки и заполнить графы 2-4: 1) устойчивость равновесия тел, имеющих точку или линию опоры; 2) устойчивость равновесия тел, имеющих площадь опоры; 3) равновесие тела с закреплённой осью вращения; 4) устойчивость равновесия тела в жидкости; 5) устойчивость равновесия движущегося тела; 6) равновесие тела на наклонной плоскости.

Приложение Б

Вопросы для фронтального опроса.

Что является предметом изучения статики? (абсолютно твердое тело)

Какое состояние тела называется равновесием? (состояние покоя или прямолинейного равномерного движения)

Если на тело действует две и более силы, то это. (система сил)

Чем можно заменить систему сил? (равнодействующей силой)

Какая сила называется равнодействующей? (сила, эквивалентная системе сил, т.е. оказывающая на тело такое же действие)

Какой должна быть система сил, под действием которой тело будет находиться в равновесии? (уравновешенной)

Чему равна равнодействующая такой системы? (0)

Какую систему, состоящую из двух сил нельзя упростить? (пару сил)

Что такое пара сил? Какое действие она оказывает на тело? (две силы, равные по модулю, расположенные на параллельных прямых и направлены в противоположные стороны)

Условие равновесия тела? (векторная сумма всех сил, действующих на тело, равна нулю и сумма моментов равна нулю.)

Если на тело действует одна сила, что может происходить с телом? (поступательное движение, вращательное движение)

Может ли одна сила привести тело к вращательному движению? При каком условии? (может относительно какой-то точки)

Что такое момент силы относительно точки? (произведение модуля силы на плечо)

Что называют центром тяжести тела? (точка, являющаяся центром масс тела, центром параллельных сил и точкой, в которой приложена сила тяжести)

Приложение В



Определить необходимый вес противовеса Q .

Определим значение опрокидывающего момента относительно т. В:

M _опр = Pl + mga =325 *20 + 700*2 = 6500+1400=7900 кНм.

Из условия устойчивости: M _опр ≤ М _уст

Запишем выражение момента устойчивости (удерживающего момента):

М _уст = Q ( b + d ); выразим из уравнения Q при условии равенства моментов:

Q ≥ М _уст /( b + d ) = 7900 /(6+5) = 718,2 кН

Вывод: Вес противовеса не может быть меньше 718,2 кН.

Определить максимальный вес противовеса для случая, когда кран без груза.

Определим значение опрокидывающего момента и момента устойчивости относительно т. А

M _опр = Qb ; М _уст = mg ( a + b ); Из условия равенства моментов выразим Q :

Q = mg ( a + b )/ b = 700*(2+6) / 6= 933 кН.

Вывод: Противовес не может быть больше 933 кН.

Приложение Д

Информация о Пизанской башне

Теперь вернемся к нашему основному вопросу: почему Пизанская башня, имея наклон почти 5 метров, все же до сих пор не упала? Для этого нужно только вспомнить, что тело сохраняет устойчивое положение, т.е. не падает, только тогда, когда вертикальная линия, проведенная из его центра тяжести, проходит в пределах площади его опоры. Также немаловажными факторами устойчивости являются размер площади опоры и как можно более низкое расположение центра тяжести, который у симметричных тел, как мы выяснили, находится на их осевых вертикальных линиях.

Пизанская башня представляет собой симметричное относительно вертикали сооружение высотой более 56 метров. Фундамент башни расположен в котловане глубоко под землей и является неотъемлемой ее частью. Опорой башни служит дно котлована, площадь этой опоры равна площади основания фундамента. Таким образом, фундамент играет определенную роль в обеспечении устойчивости башни : во-первых, площадь его основания определяет площадь опоры всей башни, и чем она больше, тем устойчивее все сооружение (фактор влияния величины площади опоры на состояние равновесия) и, во-вторых, глубина фундамента влияет на расположение центра тяжести башни – чем он глубже, тем ниже центр тяжести всей конструкции и тем башня устойчивее (фактор зависимости степени устойчивости от местоположения центра тяжести тела).

Именно поэтому основные работы по уменьшению наклона башни, о которых я рассказывал в начале своего выступления, проводились с ее фундаментом. Строители реставрировали и укрепляли именно фундамент строения, практически не касаясь других частей башни.

Но, как мы знаем, Пизанская башня продолжает падать, и опасность ее падения, по оценкам ученых, ликвидирована только на ближайшие 200-300 лет.

Это связано с тем, что основной причиной наклона башни являются не особенности ее строения, а прочность опоры, т.е. грунта под фундаментом. Грунт, на котором возведена Пизанская башня, не обладает достаточной твердостью и плотностью, он не в состоянии удерживать такое высокое и массивное здание, каким является Пизанская башня. Кроме того, почва была размыта и в ходе строительства, поэтому наклон башни начался уже на этапе возведения первых ярусов.

Итак, наклон Пизанской башни продолжается из-за неудовлетворительных для подобных строений свойств грунта. Почему же она все-таки до сих пор не упала?

А не упала она потому, что отвесная линия, проведенная из ее центра тяжести, по-прежнему находится в площади ее основания. Это означает, что как только наклон башни увеличится настолько, что приложенная к ней сила тяжести выйдет за пределы ее опоры, самая знаменитая «падающая башня» непременно упадет, несмотря на то, что она углублена в землю достаточно мощным фундаментом .

Причем, упадет башня вместе с фундаментом, т.к. он является ее частью. Фундамент при падении будет просто вырван из грунта, как вырывает вместе с корнем деревья во время урагана.

Схематично ее падение на примере цилиндра, форма которого немного напоминает форму Пизанской башни, показано на рисунке (рис. 8).



Приложение Е

У всех на слуху Пизанская башня. Но знаете ли вы, что такое чудо, как наклоненное здание, можно увидеть чуть ли не в каждой стране? А иногда, как вот, например, в Китае, Италии или России, их имеется и по несколько штук. Но пиар – великая сила. Пизанская падающая башня, фото которой растиражированы так, что всякий, даже заядлый домосед, видел ее, затмевает все остальные наклонные постройки. И мало того: этот шедевр средневекового зодчества с таким опасным изъяном стали копировать. Людям нравится щекотать себе нервы и жить в зданиях, которые якобы падают. А потому сейчас возводят постройки, в проект которых специально заложен угол наклона. Такие «падающие» новостройки появились в Дюссельдорфе, Абу-Даби, Мадриде, Монреале и Лас-Вегасе. Но в данной статье мы поговорим все же о старых зданиях. Некоторые из них, как например, башня в испанском городе Сарагоса, не выдержали борьбы с гравитацией, но многие до сих пор стоят и даже зафиксировали намертво свой угол наклона. — Читайте подробнее на FB.ru: http://fb.ru/article/183752/v-kakih-stranah-est-padayuschie-bashni#image755611

Почему они падают? Причин отклонения здания от вертикальной оси может быть много. Зодчие, начиная строительство, должны не только начертать проект сооружения, но и исследовать грунты на месте его возведения. Песчаные либо болотистые почвы со временем проседают от тяжести здания, отчего оно может дать крен. Именно это послужило причиной того, почему падает Пизанская башня. Само сооружение из разноцветного мрамора совершенно. Постройка напоминает застывшее каменное кружево. Однако крениться она начала еще во время ее возведения. Постепенно угол наклона стал угрожающим. Но теперь реставраторы смогли решить эту проблему. Они полностью закрепили грунты под цоколем башни и остановили ее падение. Землетрясения часто разрушают постройки или… наклоняют их. Движение тектонических плит также может привести к крену высоких башен. Этот процесс не такой стремительный, как землетрясение, но с годами угол наклона становится все заметнее. Сейчас, если присмотреться к лондонскому Биг-Бену, можно увидеть, что он почти на полметра смещен к северо-западу. Есть и такие «падающие» постройки, которые появились не в результате инженерного просчета, а наоборот, гениальной дальновидности. Таких башен много в Китае. Архитекторы, учитывая розу ветров и грунты, специально придали постройкам такой угол наклона, чтобы они были устойчивее. — Читайте подробнее на FB.ru: http://fb.ru/article/183752/v-kakih-stranah-est-padayuschie-bashni#image755611

Самая-самая падающая башня. Где находится эта рекордсменка? Это отнюдь не Пизанская башня. У знаменитой на весь мир итальянской постройки угол наклона всего лишь 5,2 градуса. А вот башня Хучжу, которая расположена в горах Тянь-Ма в китайской провинции Сунцзян близ Шанхая, накренилась на 6,63 градуса. К тому же эта семиэтажная каменная конструкция высотой в девятнадцать метров более чам на сто лет старше своей пизанской соперницы. Ее возвели при императоре Юаньфэне, приблизительно в 1079 году. Башня изначально задумывалась как наклонная. В этом месте часто дуют сильные юго-восточные ветры. Башня наклонена в противоположном направлении, так что потоки воздуха поддерживают ее. Говорят, что если бы здание сделали строго вертикальным, то оно бы давно уже рухнуло. С тем же расчетом в 1621 г. была возведена Драконья Башня Гуйлун на острове Цзян-синь посреди реки Юцзянь. Ее верхушка отклонена от основания более чем на метр. Что цвет глаз способен рассказать о том, какой вы человек? Почему нельзя ставить точки в СМС-сообщениях? Почему от женщины неприятно пахнет: несколько причин Скромная рекордсменка Если главным критерием счесть не отклонение верхушки от основания (измеряется в метрах), а просто угол наклона от земной поверхности, исчисляемый в градусах, то в лидеры выходит небольшая безымянная падающая башня. Страна Китай, провинция Ляонин, уезд Суйчжун – вот ее координаты. Угол падения – целых двенадцать градусов – в два с половиной раза больше, чем у Пизанской башни. Однако китайское строение небольшое. Оно состоит из трех этажей и имеет всего десять метров высоты (против 90 м у Пизанской башни). А потому отклонение верхушки от основания невелико. Самая старая падающая башня Она также расположена в Китае. Это башня Хуцю. Восьмиугольное семиэтажное строение из черного кирпича было воздвигнуто при Сяньдэ (династия Поздний Чжоу) около 959 года. Причиной наклона в этом случае (от этого чаще всего и появляются падающие башни) является недочет зодчих. Мягкие грунты со временем просели, и сейчас у китайских реставраторов появилась большая проблема: как бы остановить падение древней достопримечательности. Ситуация стала опасной: старинный кирпич стал крошиться. В 1981 году степень проседания удалось стабилизировать. Был зафиксирован и угол наклона. Он составляет 2,47 градуса. При этом верхушка отстоит от основания на 2,32 метра.

Падающие башни в России В России также часто можно встретить накренившиеся (иногда и под довольно опасным углом) здания. Самое знаменитое – Невьянская башня. Расположена она в одноименном районном центре Свердловской области. Это памятник восемнадцатого века. Впрочем, славу Невьянской башне принес не заметный угол наклона, а уникальная слуховая комната. В ней отличная акустика. Там же, на Урале, есть и колокольня при соборе в городе Усолье. В Казани в местном Кремле верхушка башни Сююмбике отклонилась от основания почти на два метра. И, наконец, в Соликамске при Крестовоздвиженском соборе также имеется «падающая» колокольня. Что интересно, причины наклона зданий русская народная мысль никогда не приписывает движению тектонических плит, проседанию грунтов или инженерным просчетам. Всегда виноваты черти, смерть казанской княжны (Сююмбике) или ностальгия зодчего Афанасия по родной Туле (Невьянск). Пиза, Болонья, Венеция, Рим. Знаменитая колокольня при кафедральном соборе в Пизе – не единственная падающая башня в Италии. И даже в этом городе имеется еще одно наклонное строение. Это колокольня монастырской церкви святого Михаила ордена Босоногих. Некогда средневековые города имели светские дома-башни, где обитали знатные семьи. В Болонье остались две такие постройки — Торе дельи Азинелли (высотой под сто метров) и вдвое ниже ее Торе Гаризенда. Обе стоят на улице Риззоли и являются символом Болоньи. В Венеции падающих башен также две. Первая расположена на острове Бурано. Это колокольня церкви сан-Мартино. Вторая же расположена в районе Кастело. Это колокольня православной греческой церкви Сан-Джорджо деи Греки. Землетрясение 1348 года превратило ранее прямую башню Милиции (возведена при Папе Иннокентии Третьем) в падающую. «Кривые вежи» Польши Болотистая местность, сильные устойчивые ветра плюс недочеты при строительстве породили падающие башни в этой стране. Правда, их скромно называют «кривыми». Наиболее известная из них — Кшива Вежа в Торуни. Она входит в состав средневековых оборонительных сооружений города. Возвелиее в тринадцатом столетии. С тех пор она на полтора метра отклонилась от вертикали. Еще одна «Кшива Вежа» находится в городке Зомбковице-Слёнске, что при костеле святой Анны (1413 год). Из-за смещания тектонических плит в конце XVI столетия башня начала крен. Сейчас ее наклон составляет два метра. В башне расположен музей Франкенштейна. Во Вроцлаве к старейшему зданию города костелу Святой Идзи примыкает кривая башня Капитула. Наклонные колокольни и другие здания Нам остается только перечислить падающие башни, раскиданные по всему миру. Это Старая церковь (Oude Kerk) в голландском городке Делфт, церковь Святой Маргариты в румынском Медиаше. Из-за особенности грунтов таких наклонных построек хоть пруд пруди в Великобритании и Ирландии. Можно назвать башню Грейфрайерс в Кингз Линн, Бриджнорт (Шропшир), Килмакду в Голуэй (Ирландия), замок Каэрфили в Уэльсе, часовую башню Альберта в Белфасте. В Германии, в Ульме также есть падающая башня с углом наклона в 3,3°. И даже в Киевской Лавре Большая колокольня накренилась на 62 сантиметра в северо-восточном направлении, что при высоте постройки в 96 метров очень заметно. — Читайте подробнее на FB.ru: http://fb.ru/article/183752/v-kakih-stranah-est-padayuschie-bashni#image755611

Приложение Ж

Вопросы для первичной проверки усвоения материала

Продолжите фразу: «Равновесие тела, имеющего точку опоры, неустойчиво, если…»

а. центр тяжести занимает самое высокое положение ;

б. центр тяжести занимает самое низкое положение;

в. центр тяжести не меняет своего положения;