Материалы из которых строят дома физика

Обновлено: 09.05.2024

Архитектурно-строительная физика как прикладная область физики. Теория теплообменных и массообменных процессов. Теплопередача в ограждающих конструкциях, стационарные условия. Коэффициент теплопроводности капиллярно-пористых материалов, его изменение.

Рубрика	Физика и энергетика
Вид	контрольная работа
Язык	русский
Дата добавления	22.05.2014
Размер файла	49,7 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Архитектурно-строительная физика - научная дисциплина, изучающая физич. процессы в ограждающих и др. конструкциях, зданиях и сооружениях в зависимости от климатич. условий и режима эксплуатации. Строительная физика включает следующие осн. разделы: строительную климатологию (см. Климатология строительная), теплофизику (см. Теплофизика строительная), строительную аэродинамику, теорию долговечности, строительную и архитектурную акустику (см. Акустика строительная), звукоизоляцию, светотехнику.

Данные строительной физики служат основой для рационального проектирования строит, объектов и позволяют обеспечить соблюдение требуемых технич. условий в течение заданного срока службы. Кроме того, разрабатываемые в строительной физике методы расчета и испытаний позволяют дать оценку качеству стр-ва, как в стадии проектирования, так и после возведения зданий и сооружений. Внутр. микроклимат при этих исследованиях задается гигиенич. или технологич. требованиями.

Особое развитие строительная физика получила в последние годы, когда широко развернулось индустриальное стр-во с применением многочисленных новых строит, материалов и облегченных конструкций, требующих предварительной оценки их свойств.

Для решения поставленных задач строительной физики использует: 1) теоретич. расчеты на основе установленных общих физич. закономерностей; 2) различные модели, на к-рых исследуемые процессы воспроизводятся или с измененными масштабами или на базе установленных аналогий; 3) лабораторные испытания элементов конструкций в разнообразных климатич. камерах (по возможности с соблюдением реальных условий их эксплуатации) ; 4) натурные наблюдения и измерения в сооруженных объектах. Помимо обычных теплофизич. и аку- стич. приборов и методов, в последнее время большое значение приобрели адеструк- тивные методы исследования теплофизич. и физико-технич. характеристик материалов и конструкций с использованием изотопов, ультразвука, радиоэлектрич. и др» явлений.

При проектировании городов и пром. комплексов учитываются климатич. и гео- физич. особенности тех мест, где производится стр-во; определяются наименее выгодные темп-ры воздуха и расчетные амплитуды колебаний его темп-ры (суточные, годовые и др.) « скорости ветра, относит, и абсолютная влажность воздуха, солнечная радиация, количество и характер осадков и др. данные. На основании указанных климатич. данных должны быть определены условия движения воздуха вблизи зданий и сооружений в зависимости от рельефа местности, ориентации зданий и их формы. Аналогично решается задача о перемещении воздуха внутри помещений и об интенсивности возникающей при этом естественной конвекции тепла, чем и определяется (при наличии заданных источников тепла и воздуха) общий характер внутр. микроклимата.

Для оценки состояния любого элемента здания или сооружения необходимо знать распределение в нем температур, а также воздуха и влаги с учетом ее фазового состава. Наличие взаимного влияния указанных факторов осложняет решение поставленных задач. Поэтому часто допускается, что влажностный режим уже известен и изменяется очень медленно. Тогда задача сводится к исследованию полей темп-ры в зависимости от геометрич. формы конструкций и теплопроводности материалов. Эта задача решается с помощью уравнения Фурье, чисто аналитич. путем или с помощью различных электро- и гидроинтеграторов. При наличии крупных капилляров, а также трещин и щелей в конструкции учитывается фильтрация воздуха и вызываемое ею изменение полей температур.

Наиболее сложным является учет влияния влаги. В общем случае внутри капилляров относительно быстро устанавливается равновесие между находящейся в них жидкой влагой и водяным паром, насыщающим воздух в рассматриваемом капилляре. При наличии градиента температур в конструкции возникает поток диффузии водяного пара, к-рый вызывает перераспределение влаги, а в определенных случаях - конденсацию пара и, следовательно, дополнит, увлажнение конструкции, в других же случаях - уменьшает влагосодержание и высушивает конструкцию.

Если количество влаги в материале небольшое (меньше макс, гигроскопического), то влага перемещается только в газообразной среде. В противном случае возможно движение жидкой влаги под влиянием разности ее давлений (равных давлению в газовой фазе за вычетом перепада давления, вызванного действием поверхностного натяжения воды). Это давление и заставляет жидкую влагу независимо от направления потока пара перемещаться в зону с меньшим ее давлением, т. е. туда, где меньше влажность материала или меньше диаметр капилляров, либо в зону более низких температур (см. Влагоизо- ляция).

При понижении темп-ры ниже 0°С жидкая влага частично или полностью переходит в лед. При этом прекращается ее перемещение в конденсированной фазе и снова остается лишь перемещение, вызванное градиентом парциального давления пара и приводящее к выпадению инея в полостях конструкции. Необходимо отметить, что кристаллы льда имеют коэфф. температурного расширения значительно более высокий, чем у скелета строит, материалов, вследствие чего при повышении темп-ры внутри зоны промерзания происходит расширение кристаллов льда, вызывающее частичное разрушение стенок капилляров, поэтому для строит, материалов в ограждающих конструкциях требуется обязательная проверка их морозостойкости.

Наличие жидкой влаги в конструкции имеет еще одно существенное значение, а именно: оно содействует перекристаллизации скелета материала, так как в капиллярах одновременно происходит растворение кальциевых и щелочных соединений и выделение их из раствора в др. более благоприятных для этого местах. Одновременно в силу растворимости в воде углекислого газа происходит карбонизация этих соединений, в результате чего могут совершаться местные изменения объема материала, его усадка или пучение, вызывающие дополнит, напряжения в конструкции.

Вообще всякое неравномерное поле температур вызывает соответствующие темп-рные напряжения, к-рые при охлаждении наружного сдоя конструкции с уменьшением его объема могут вызвать поверхностные трещины. Аналогичный результат дает и усадка этого слоя. Если же поверхностный слой нагревается или увеличивается в объеме, то напряжения меняют знак и вместо растрескивания может произойти его отслаивание.

Всякое частичное разрушение материала усиливает в нем фильтрацию воздуха и влаги, а следовательно, и коррозию как самого материала, так и арматуры и металлич. деталей, находящихся иод его защитой.

Строит, материалы обладают также свойством передавать механич. колебания, вибрации, шумы и звуковые колебания. Поэтому необходима проверка проектируемых конструкций на звукоизоляцию. Одновременно конструкции реагируют и на внутр. акустич. источники, в особенности при частотах, близких к частотам собственных колебаний конструкций, частично поглощая поступающие к их поверхности звуковые волны, а частично их отражая. Поэтому в помещении возникает сложная система вторичных звуковых колебаний, зависящая от размеров и формы помещения и особенностей конструкции ограждений. В случае невозможности получить требуемое качество звучания с помощью архитектурно-планировочных средств и улучшения конструкций приходится прибегать к методам спец. звукоусиления.

Большое значение имеют также свето- прозрачные ограждения, обеспечивающие использование естественного солнечного освещения. В нек-рых случаях, когда солнечный свет приносит с собой большое количество тепла, вызывающее дискомфортность помещений, необходимо применение спец. мер для защиты от солнечной радиации (см. Светотехника, Солнцезащитные устройства). Особую проблему составляет правильное сочетание естеств. и искусств, освещения. Кроме того, большое значение имеет и окраска как внутр., так и наружных поверхностей. Первая существенно влияет на световой режим помещений и на условия труда, а вторая - на общий вид городов и др. населенных мест, как своеобразный архитектурный элемент (см. Цвет).

Результаты, получаемые С. ф., позволяют уточнить эксплуатац. характеристики зданий и сооружений, более точно учесть необходимые затраты на теплопо- тери, вентиляцию или кондиционирование воздуха, на дополнит, звукоизоляцию или звукоусиление, освещение и т. д. Учет напряжений, вызываемых объемными деформациями, влияния морозостойкости и влагостойкости конструкций позволяет оценить вероятный срок службы данной конструкции. Зная же величину последнего и затраты на ремонт и эксплуатацию, можно значительно правильнее назначать размеры конструкции, в особенности величины тепло- и пароизоляцион- ных слоев, а также определять необходимый дополнительный запас прочности несущих конструкций и тем самым повышать экономич. эффективность сооружений.

Архитектурно-строительная физика - прикладная область физики, рассматривающая физические явления и процессы в конструкциях многофункционального общественного центра, связанные с переносом тепла, звука и света, а также явления и процессы в помещениях Центра, связанные с распространением звука и света.

Основной задачейархитектурно-строительнои? физики является обоснование применения при проектировании, а в дальнейшем и строительствемногофункционального общественного центра материалов и конструкции?, выбора размеров и формы помещении?, которые обеспечили бы оптимальные температурно-влажностные, акустические и светотехнические условия в помещениях соответственно их функциональному назначению. То есть предметом изучения архитектурно - строительнои? физики являются вопросы теплопередачи, воздухопроницаемости и влажностного состояния конструкции?, вопросы звукоизоляции, акустики и светотехники.

Строительная теплотехника

архитектурная строительная физика

Оптимальное состояние воздушной среды помещений проектируемого объекта по параметрам температуры, влажности и чистоты обеспечивается комплексом мер: расположением зданий в застройке, соответствием объемно-планировочного решения природно-климатическим условиям, системами отопления, вентиляции и кондиционирования и выбором конструкции наружных ограждений, обеспечивающих необходимую теплозащиту помещений. Последнее выполняется методами строительной теплотехники.

Базой данного вопроса являетс теория теплообменных и массообменных процессов. Наружные ограждающие конструкции рассматриваются в этих процессах как открытые системы, обменивающиеся с внешней средой тепловой энергией (теплообмен) и веществом (влаго- и воздухообмен).

При проектировании многофункционального общественного центра решаются следующие теплотехнические задачи:

обеспечение необходимого уровня теплозащиты наружных ограждающих конструкций зимой;

обеспечение на внутренней поверхности ограждения зданий уровня температур, не позволяющего образовываться конденсату;

обеспечение теплоустойчивости ограждения в летние месяцы;

cоздание осушающего влажностного режима наружных ограждений;

ограничение воздухопроницаемости ограждающих конструкций.

Теплопередача в ограждающих конструкциях

Различают три вида теплопередачи: теплопроводность, конвекция и излучение. Так как большинство строительных материалов являются капиллярно-пористыми телами, в них возможны все виды теплопередачи. Однако в практических расчетах обычно считают, что теплопередача внутри строительных материалов происходит по законам теплопроводности. Теплопередача конвекцией и излучением происходит в воздушных прослойках и у поверхностей конструкций на границах с наружным и внутренним воздухом.

В теплотехнических расчетах принято различать однородные (однослойные) и слоистые (многослойные) ограждающие конструкции, состоящие соответственно из одного или нескольких однородных плоских слоев, расположенных перпендикулярно направлению теплового потока (обычно параллельно наружной и внутренней поверхностям конструкции), а также неоднородные конструкции, которые имеют различные характеристики теплопроводности по площади ограждения.

Стационарные условия теплопередачи (одномерный тепловой поток)

Теплопроводность материалов

Через плоскую и достаточно протяженную конструкцию (чтобы можно было пренебречь краевыми эффектами) тепловой поток проходит перпендикулярно к ее поверхности в направлении от более высокой температуры к более низкой.

При архитектурно-строительном проектировании зданий и помещений решают задачи, связанные с явлениями и законами физики. Эти задачи определяют назначение строительной физики, с помощью которой разрешаются вопросы, возникающие в строительной практике. В строительную физику входят теплофизика, звукоизоляция, инсоляция и другие ее элементы.

1.1. Элементы теплотехники.

Тепловая защита здания- теплозащитные свойства совокупности ограждающих конструкций здания, обеспечивающие заданный уровень расхода тепловой

энергии (теплопоступлений) зданием с учетом воздухо-обмена помещений не выше допустимых пределов, а также их воздухопроницаемость и защиту от переувлаж-

нения при оптимальных параметрах микроклимата помещений.

Тепловой режим здания- совокупность всех факторов и процессов, формирующих тепловой внутренний микроклимат здания в процессе эксплуатации

Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций выражает способность конструкций сопротивляться прохождению через них теплоты.

где a_в - коэффициент теплоотдачи около внутренней поверхности конструкции, Вт/(м 2 × 0 С);

a_н - коэффициент теплоотдачи около наружной поверхности конструкции, Вт/(м 2 × 0 С);

R_К - термическое сопротивление ограждающей конструкции, м 2 × 0 С/Вт.

Термическое сопротивление для однослойной однородной ограждающей конструкции определяется по следующей формуле:

где d - толщина слоя, м;

l - расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/(м × 0 С).

Если конструкция многослойная, то R_К следует определять как сумму термических сопротивлений слоев

Конструкция считается с точки зрения теплотехники пригодной для применения, если сопротивление теплопередачи всей конструкции больше или равно требуемому значению сопротивления теплопередачи ,

Для жилых и общественных зданий конструкций следует определять согласно с ДБН. Для промышленных зданий нормативное значение сопротивления находится по формуле

де n – коэффициент, который принимается в зависимости от положения наружной поверхности ограждения по отношению к наружному воздуху (СНиП II-3-79**);

Dt н – нормативный температурный перепад между температурами внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждения, 0 С

t_н – расчетная зимняя температура наружного воздуха, 0 С.

Распределение температур в толщине конструкции (t_х) на расстоянии х от внутренней поверхности может быть найдено, зная термические сопротивления слоев конструкции.

Влажностный режим ограждающих конструкций оказывает существенное влияние на их теплотехнические качества.

Повышение влажности приводит к ухудшению их эксплуатационных качеств, поэтому не следует применять в наружных ограждениях конструкции и материалы, имеющие повышенную влажность. В период эксплуатации здания необходимо обеспечить требуемый влажностный режим ограждающих конструкций, предохранения их от увлажнения.

1.2. Элементы звукоизоляции

Ухо человека воспринимает звуки в диапазоне частот от 20 до 20000 Гц. Избыточное давление в воздушной среде, возникающее при возбуждении звуковых колебаний, называется звуковым давлением р, МПа. Восприятие звука ограничено в пределах между значением порога слышимости (р_о=2×10 -5 Па) и болевого порога (р=20 Па).

. Шумовое воздействие на человека характеризуется уровнем силы звука:

По условиям возникновения и распространения шум различают воздушный и ударный. Воздушный шум возникает и передается по воздушной среде, ударный возникает и распространяется по конструктивным элементам здания. Конструктивные элементы вследствие вибраций могут излучать воздушные шумы, причиной возникновения которых является ударный шум.

Борьба с шумом – одна из необходимых задач при проектировании и строительстве здания. Можно предложить следующие меры по ограничению внутренних шумов: применение мало- и бесшумного оборудования, усовершенствование существующих машин и механизмов; максимальную локализацию шума непосредственно у источников; поглощение возникающего шума звукопоглощающей отделкой или перегородкой; группировку помещений по их шумности.

Внешний шум может быть ограничен планировочными решениями, задерживающими его распространение по территории; учетом господствующих ветров в борьбе с формированием шумового поля на застраиваемых территориях; устройством шумозащитных экранов путем использования зеленных насаждений, рельефа местности, инженерных сооружений; применением усовершенствованных покрытий дорог и вынесением магистралей в шумобезопасные зоны.

1.3. Элементы светотехники

При проектировании освещения помещений строящихся и реконструируемых зданий и сооружений различного назначения надлежит соблюдать нормы, приведенные в ДБН. Проектирование естественного освещения помещений заключается в целесообразном выборе размеров, форм и расположения световых проемов, создающих необходимые благоприятные условия освещенности помещений.

Критерием оценки световой среды является освещенность (Е) – поверхностная плотность светового потока, определяемая соотношением:

где F – величина светового потока, лм;

S – площадь участка поверхности, на которую распределяется световой поток, м 2 .

Это удобно применять при расчетах искусственного освещения. Для дневного света применяют коэффициент естественного освещения (КЕО):

где Е_в – освещенность расчетной точки внутри помещения, лк;

Е_н – освещенность точки под открытым небосводом, лк.

Порядок расчетного определения площади светопроемов:

1. Определение требований к естественному освещению помещений;

2. Определение нормативного значения КЕО по разряду преобладающих в помещении зрительных работ;

3. Выполнение расчета естественного освещения;

4. Сравнение расчетного с нормативным значением КЕО и внесение изменений в площади светопроемов и повторный расчет (при необходимости).

Нормативное значение КЕО (е_н) определяется по формуле:

где е_н III – нормативное значение КЕО для зданий, располагаемых в III поясе светового климата;

m – коэффициент светового климата;

с – коэффициент солнечного климата.

Полученные значения по этой формуле следует округлять до десятых долей.

Расчетное значение КЕО может отличаться от нормативного не более чем на ±10%

Расчетное значение КЕО для боковых проемов определяется по формуле:

где e_б – геометрический КЕО в расчетной точке;

q – коэффициент, учитывающий неравномерную яркость неба при сплошной облачности;

e_зд – геометрический КЕО в расчетной точке, учитывающий свет, отраженный от противостоящих зданий;

R – коэффициент, учитывающий относительную яркость противостоящего здания;

r₁ – коэффициент, учитывающий повышение КЕО благодаря свету, отраженному от внутренних поверхностей помещения и подстилающего слоя, прилегающего к зданию;

t₀ – общий коэффициент светопропускания оконного заполнения;

К_з – коэффициент запаса.

где n₁ и n₂ – количество лучей, проходящих через оконный проем, определяемое соответственно, по графику Данилюка I и II.

Расчетное значение КЕО для верхних проемов определяется по формуле:

где e_в – геометрическое КЕО в расчетной точке при верхнем освещении;

e_ср – среднее значение геометрического КЕО при верхнем освещении;

r₂ – коэффициент, учитывающий повышение КЕО при верхнем освещении, благодаря свету, отраженному от поверхностей помещения;

К_ф – коэффициент, учитывающий тип фонаря.

где n₃ и n₂ – количество лучей, проходящих от неба в расчетную точку через световые проемы, определяемое соответственно, по графику Данилюка III и II.

1. Архитектура: Учеб. для студентов сантехн. специальностей строит. вузов / Орловский Б.Я., Магай А.А., Бабаян Г.А., Сербинович П.П.; Под ред. Б.Я. Орловского.- 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Высш. шк., 1984.- с. 51 – 66.

2. Архитектура гражданских и промышленных зданий. Учебник для вузов. В 5 т. Под общ. ред. В.М. Предтеченского. Т. II. Основы проектирования. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Стройиздат, 1976. с. 22 – 26, 70 – 75, 97 – 106, 169 – 176.

3. Сербинович П.П. Архитектура гражданских и промышленных зданий. Гражданские здания массового строительства. Учеб. для строительных вызов. Изд. 2-е, испр. и доп. М.: Высшая школа, 1975. с. 15 – 21, 30 – 37, 58 – 62.

4. СНиП 2.01.01-82. Строительная климатология и геофизика. / Госстрой СССР.- М.: Стройиздат, 1983.- с. 2 – 41.

5. СНиП II-3-79**. Строительная теплотехника. / Госстрой СССР.- М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986.- с. 4 – 6.

6. СНиП II-12-77. Защита от шума. / Госстрой СССР.- М.: Стройиздат, 1978.- с. 2 – 21.

7. СНиП II-4-79. Естественное и искусственное освещение / Госстрой СССР.- М.: Стройиздат, 1980.- с. 17 – 18, 38 – 41.

Монопроектная задача состоит из пяти заданий, связанных одним сюжетом. Задания разноплановые (качественные и расчетные задачи), как репродуктивного, так и творческого характера.

Описание разработки

Люди с древних времен строят жилища, в которых можно укрыться от холода и изменчивых погодных условий. Если стены здания тонкие, в дверях и окнах имеются щели, то тепло быстро уходит в окружающую среду.

Планируется строительство нового дома, примените свои знания и разработайте рекомендации строителям, для предохранения здания от нежелательного теплообмена с окружающей средой.

В рамках работы над проектом «Рекомендаций строителям дома», вам предлагается выполнить ряд специальных заданий. В итоговый текст должны войти результаты выполнения этих заданий, а также ваши собственные предложения и идеи.

В настоящее время строительная индустрия развивается в направлении создания теплосберегающих строительных материалов. Наиболее перспективными материалами считаются ячеистые бетоны и бетоны на легких заполнителях.

Группу физических свойств физических материалов составляют, во-первых, параметры физического состояния материалов и, во-вторых, свойства, определяющие отношение материалов к различным физическим процессам. К первым относятся плотность и пористость материала, ко вторым - гидрофизические свойства (водопоглащение, влажность, водопроницаемость, водостойкость, морозостойкость), теплофизические (теплопроводность, теплоемкость, температурное расширение).

Пористостью, называется отношение объема пор к общему объему материала.

Пористость строительных материалов колеблется в широких пределах, начиная от О (сталь, стекло) до 95% (пенобетон). Энергосберегающие (теплосберегающие) строительные материалы обладают высокой пористостью.

Водопоглощением материала называется его способность впитывать и удерживать в своих порах воду. Водопоглощение всегда меньше пористости.

Морозостойкостью называется способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без признаков разрушения и без значительного понижения прочности.

Морозостойкость материала зависит от плотности и степени заполнения водой.

Морозостойкость имеет большое значение для стеновых материалов, которые подвергаются попеременному воздействию положительной и отрицательной температуры.

Чем больше пористость и меньше средняя плотность, там хуже материал проводит тепло, что очень существенно для наружных стен и покрытий. Такие материалы называются теплоизоляционными материалами (минеральная вата, полистирол, пенобетон). Они применяются для утепления стен и покрытий. Значительно возрастает теплопроводность материала с увлажнением.

1. Предположите, как взаимосвязаны плотность и пористость материалов, пористость и теплопроводность, пористость и морозостойкость?

2. Сравните свои предположения с табличными данными.

2. Попытайтесь связать разность средней и истинной плотности с пористостью и дать определение этим величинам.

3. Предположите, как меняются у материала в результате насыщения водой плотность, теплоемкость и теплопроводность.

Прочитайте определения теплопроводности, выделите, что в этих определениях видимое, а что мыслимое. Что отличает эти определения?

Теплопроводностью называется способность материалов проводить тепло.

Теплопередача происходит из-за перепада температур между поверхностями, ограничивающими материал.

Теплопроводность - это способность вещества переносить тепловую энергию, а также количественная оценка этой способности.

Теплопроводность - это способность материала передавать тепло от одной своей части к другой в силу теплового движения молекул. Передача тепла в материале осуществляется кондукцией (путем контакта частиц материала), конвекцией (движением воздуха или другого газа в порах материала) и лучеиспусканием.

Решите следующие качественные задачи.

1. Летом воздух в доме нагревается разными способами: через стены, через отрытое окно, в которое входит теплый воздух, через стекло. С каким видом теплопередачи мы имеем дело в каждом случае?

2. Почему летом в каменных строениях прохладнее, чем в деревянных?

3. Почему стеклопакеты существенно лучше сохраняют тепло, чем обычные окна?

4. Почему оконные стекла начинают замерзать внизу раньше, чем сверху?

5. Зачем при отделке домов в щели задувают пену, которая, затвердевая, образует пористую структуру?

Для того чтобы прогреть комнаты дома необходимо затратить 66000 кДж тепла. Из скольких кирпичей должна быть сложена печь, если при остывании ее от 70 до 20 С выделяется необходимое тепло. Масса одного кирпича 5 кг. Сколько при этом сгорает каменного угля? Удельная теплоемкость кирпича 880 Дж/кг С, удельная теплота сгорания каменного угля 30 МДж.

Напишите «Рекомендации строителям по применению теплосберегающих материалов».

Содержимое разработки

Проектная задача «Теплый дом»

(Физика 8, тема «Тепловые явления»),

автор - учитель физики МБОУ лицей имени В.Г. Сизова г. Мончегорска Мурманской области

Махмудова Валентина Дмитриевна

Полезная информация.

Пористостью, называется отношение объема пор к общему объему материала.

Морозостойкость материала зависит от плотности и степени заполнения водой.

Формирование компетентностей в области обработки информации для предоставления её в различных видах.

Повторение и систематизация знаний по темам «Тепловые явления», «Электрические явления» , «Световые явления»

- установить роль и место механизмов теплопередачи в переносе энергии в доме;

- проанализировать пути тепловых потерь жилого дома, установить их причины;

- выявить эффективный способ теплоизоляции с учётом механизма тепловых потерь.

- определить роль и место комбинированного освещения дома

- проанализировать пути экономии электрической энергии за счет рационального использования источников света.

- проектирование электропроводки дома с учетом электробезопасности дома

-способствовать развитию интереса к изучению физики через практическую значимость изучаемых тем

-развивать речь учащихся через организацию диалогического общения на уроке;

-формирование умения анализировать информацию, сравнивать, обобщать; интегрировать знания из разных предметов.

- воспитывать чувство ответственности, культуру умственного труда;

- способствовать воспитанию любознательности, культуры научного труда через усвоение научной информации, экологической культуры

Примечание к уроку

Подготовка к уроку

(домашнее задание предыдущего урока)

Необходимость проведения урока обобщения и систематизации знаний обусловлена необходимостью учитывать тепловые, электрические и световые явления при строительстве дома или дизайнерской деятельности при смене интерьера. Учащимся необходимо свободно владеть пройденным материалом, легко ориентироваться в его структуре, чтобы применять знания на практике.

Основную часть урока занимает работа в группах, на которые предварительно разбиваются учащиеся с учетом интересов

Урок проводится в компьютерном классе, подключенном к Интернету.

Данный урок позволяет повысить интерес к работе на уроке, способствует активизации внимания и логического мышления.

Повторение видов теплопередачи, источники света, схемы электропроводки

Время реализации урока

Необходимое оборудование и материалы

ПК учителя, мультимедийный проектор, подключение к Интернет.

Дидактическое обеспечение урока

Рабочая тетрадь, учебник, справочная таблица «Теплопроводность некоторых веществ»

Список учебной и дополнительной литературы

Учебник Перышкин А.В. Физика 8 класс. – М.: Дрофа, 2007г.

Уроки физики с использованием информационных технологий. 7-11 классы. Методическое пособие. – М.: Издательство «Глобус», 2010г.

Журнал «Физика в школе», №7 за 2012г.

Ход и содержание урока,

деятельность учителя и учеников.

Творческая работа по выполнению проектов с использованием ресурсов Интернет, деятельно -творческий характер заданий

Подробное описание всех этапов урока

Ребята, мы с вами и сегодня нам необходимо вспомнить основные понятия по данной теме.

А начну я наш урок со сказки:

Когда-то давным-давно жил-был на свете один человек. Он построил себе дом. Не из дерева, не из камня, а из обыкновенного стекла. А потом, уходя, по забывчивости хлопнул дверью - дом разлетелся вдребезги: ведь стекло хрупкое.

Построил себе этот человек другой дом: не из дерева, не из камня, не из стекла - из воска слепил - Солнце пригрело пожарче — дом и потек, растаял, превратился в вязкую массу: ведь воск легко плавится.

Тогда этот человек сделал еще один дом: не из дерева, не из камня, не из стекла, не из воска — из бумаги склеил его. Как только подул ветер сильный, легкий бумажный домик поднялся в воздух и улетел. Где он теперь — никто не знает.

Вот каким неудачником был тот человек! А почему? Он не думал о свойствах материалов, из которых строил свое жилище, не думал и о свойствах построек; ему, наверное, было и невдомек, что могут быть дома, в которых очень холодно, и такие, где неимоверно жарко. Впрочем, такого человека, возможно, и не было на свете.

Скорее всего, это просто сказка.

Учитель: А вот люди, живущие в степях, пустынях, в условиях вечной мерзлоты, строят такие дома.

Иглу– зимнее жилище канадских эскимосов. Он построен из больших снежных глыб.

Юрта – переносное жилище тюрков, имеет

конусообразную форму и порыто войлоком

Вигвам – жилище лесных индейцев, покрыто ветками, корой, циновкой

Сакля – русское название жилище кавказских горцев.

Я хочу предложить вам «построить» свой дом, в котором будет тепло и комфортно.

2.Актуализация опорных знаний

Какие явления нам необходимо знать для построения удобного дома?

( Тепловые, электрические, световые)

А хорошо ли вы их знаете ?

Тест (приложение 1)

Давайте составим карту мыследеятельности.

1.Какими профессиями должен в совершенстве обладать человек, желающий построить комфортный дом?

2. какие учебные предметы должны знать учащиеся для применения при построении дома?

3. какие физические явления нам пригодятся на уроке?

Сегодня класс разделим на группы,

( строители, теплотехники, электрики, дизайнеры освещения)

Учитель: каждая группа должна создать проект по своему направлению

1.строители. О чем нужно представить им проект?
( ребята: должны подумать о теплопроводности и качестве строительных материалов)

- Из каких материалов строили дома на Руси?

- Как вы думаете почему?

2.теплотехники - О чем нужно представить им проект?

(ребята: О том , как поставить обогревательные приборы, какие приборы, как утеплить окна) .

Учитель: верно, их проект можно назвать примерно так «Тепловые потери в доме и способы их устранения»

Дизайнеры – осветители «Энергоэффективные дома»

3.Применение знаний, полеченных ранее, в различных ситуациях

Работа в группах

Представление проектов в виде докладов,

4. Закрепление полученных знаний(5мин.)

1. В каком доме теплее зимой, если толщина стен одинакова? Теплее в деревянном доме, так как дерево содержит 70% воздуха, а кирпич 20%. Воздух — плохой проводник тепла. В последнее время в строительстве применяют «пористые» кирпичи для уменьшения теплопроводности.

2. Почему оконные рамы делают двойными?
Между рамами содержится воздух, который обладает плохой теплопроводностью и защищает от потерь тепла.

3. Перечислите основные тезисы, услышанные на уроке.

Как построить удобный дом?

Рефлексия деятельности на уроке (2 мин)

Подведение итогов урока (3 мин.)

Оценить уровень усвоения знаний учащихся можно с помощью продолжения предложений

Сегодня я узнал…. Я ничего не узнал…

У меня получилось… У меня не получилось..

Урок дал мне для жизни…

Оценивание работы учащихся( средняя оценка из трёх)

1.Оценка работы в группе ( ставят члены группы)

3.Оценка за тест

Учитель: Дома бывают разными, люди научились их

строить тёплыми и комфортными, но только ли

такое тепло наполняет настоящий дом? Я прочитаю вам стихотворение, а вы подумайте, о чём в нём речь.

Мимо текла река…

Плыли куда-то облака…

Была дорога нелегка.

И человек мечтал о том,

Чтобы построить где-то дом,

Чтоб поселилось счастье с ним

Дом, как известно всем давно, –

Это не стены, не окно,

Даже не стулья со столом –

Дом – это там, куда готов

Ты возвращаться вновь и вновь,

Яростным, добрым, нежным, злым,

Дом – это там, где вас поймут,

Там, где надеются и ждут,

Где ты забудешь о плохом, –

Итак, сегодня на уроке мы, применив знания о видах теплопередачи, рассмотрели основы строительства теплого дома. А я хочу пожелать вам, ребята, чтобы ваши дома никогда не покидало душевное тепло.

Рефлексия деятельности на уроке

Тест Приложение 1

На каком способе теплопередачи основано водяное отопление?

Какой дом теплее – деревянный или кирпичный, если толщина стен одинакова?

Какое из веществ обладает наибольшей теплопроводностью?

Какой способ теплопередачи осуществляется при хранении продуктов в погребе?

Какие виды источников освещения существуют?

А) естественные и Солнце

Б) искусственные и естественные

В) лампа, Луна , Солнце.

6. Виды соединения проводников?

Примерные доклады по проектам.

группа строителей

— Помните английскую сказку «Три поросёнка», где каждый из братьев Ниф-Ниф, Нуф-Нуф, Наф-Наф построил свой дом Первый из соломы, второй – из веток, третий – из камня. Да, строительство дома – дело серьёзное. Прикройте глаза и представьте, какой бы вы хотели иметь свой дом. Скорее всего, это большой красивый и в то же время уютный и теплый, в котором можно было бы прожить семьёй долго-долго лет! А как сделать дом тёплым и безопасным для здоровья.

Мы проанализировали таблицы.

Таблица 1. Теплопроводность древесины (при 20–30°C)

Материал Теплопроводность, ?, 10-3 Вт/(м•К) Береза 0.15 Дуб (поперек волокон) 0.20 Дуб (вдоль волокон) 0.4 Ель 0.11 Кедр 0.095 Клен 0.19 Лиственница 0.13 Сосна (поперек волокон) 0.15 Сосна (вдоль волокон) 0.40 Тополь 0.17

Таблица 2. Теплопроводность строительных материалов (при 20–30°C)

Материал Теплопроводность, ?, 10-3 Вт/(м•К) Бетон 700 — 1300 Войлок строительный 44 Железобетон 1550 Кирпич красный 450 — 650 Кирпич силикатный 800 Кирпич шлаковый 580 Раствор цементный 470 Раствор цементно-песчаный 1200 Рубероид 170 Стекловата 52 Стекловолокно 40 Толь бумажный 230 Фанера 150 Шлакобетон 700 Штукатурка сухая 790 Засыпка из опилок 93 Засыпка из стружки 120 Засыпка из шлака 190 — 330
Примечание: ?- коэффициент теплопроводности, который численно характеризует теплопроводность различных материалов. 1 Вт/(м•К) = 1 ватт/метр • кельвин (кельвин — единица измерения температуры)

Мы пришли к выводу, что лучше всего построить дом деревянный из сосны, так как такой дом будет экологически чистым и теплым. Вставим стеклопакеты.

Группа теплотехников.

С незапамятных времён человек стремился к комфорту. Тепло - это одна из важнейших его частей. Оптимальной для человека считается температура около 22С, и отклонения от неё всего лишь в 2С в обе стороны вызывают чувство дискомфорта. Чтобы в доме всегда было тепло, его нужно защитить от теплопотерь, а для этого дом нужно утеплить.

Выделяют 5 основных видов теплопотерь в доме: 1.Через дымоход или вентиляцию – 10%. Этот вид теплопотерь неизбежен, поскольку движение воздуха за счёт конвекции остановить невозможно. 2.Через крышу – 20%. Теплопотери через крышу невелики. Утеплять нужно не саму крышу (она должна остаться холодной, иначе образуется наледь), а чердачные перекрытия. Тепломатериалы, используемые для утепления крыши должны быть покрыты фольгой со стороны тёплого помещения. 3.Через стены – 30%. Большие теплопотери по стенам связаны с их большой площадью. Варианты утепления стен зависят от их материала.

Сегодня перед нами богатый выбор современных экологически чистых материалов для утепления стен как изнутри, так и снаружи.

Через пол – 10%. Теплопотери через пол тоже невелики, но чтобы в доме был пол, нужно заложить фундамент, а это очень трудоёмкий процесс, поэтому выполняется только профессионалами. Утепление пола выполняется после закладки фундамента, для этого можно использовать древесно – стружечные материалы или пластиковые и полимерные, лучше всего подходят последние. 5. Через окна уходит около 30% тепла от общей теплопотери. Оно уходит 2 путями: с воздухом, через щели и с инфракрасным излучением. Снизить теплопотери, попадание пыли и шумность в помещении через окна можно с помощью самостоятельного, но тщательного утепления оконных блоков. Применение современных материалов позволяет достичь серьёзных результатов и увеличить их в разы. Но, конечно, в идеале от теплопотерь защищают пластиковые окна.

Основные способы решения проблем теплопотерь. 1.Утепление пеноизолом. Слева вверху показано утепление пеноизолом – он заливается в жидком виде и твердеет на воздухе. Обычно им утепляют стены. 2.Утепление стекловатой. Справа внизу показано утепление стекловатой – работы совершенно несложные, могут быть произведены домовладельцами. Нужно разрезать стекловату на отдельные плиты (она продаётся похожими на мешки пачками) и плотно заложить ими нужное пространство. Стекловатой можно утеплять стены и чердачные перекрытия. 3.Утепление пенополистиролом. Слева внизу показано утепление пенополистеролом. Процесс идентичен утеплению стекловатой. Но эти материалы отличаются шумоизоляцией, у пенополистерола она почти отсутствует, поэтому для большего эффекта эти материалы следует использовать вместе. Также пенопластом можно утеплять полы, но для этого потребуются 2 пола: чистовой и черновой. 4.Утепление керамзитными блоками. Справа вверху показано утепление пустотельными керамзитными блоками. Этот вид утепления активно используется в современном строительстве, их размещают между железобетонными балками, которые придают конструкции жёсткость и заливают бетоном. Перекрытие получается идеально теплоизолирующим, одновременно легким и прочным.

5. Стеклопакеты. Одной из основных частей этой оконной системы является пластиковый профиль, изготовленный из поливинилхлорида. Это корпус, внутри которого расположены продольные перегородки, образующие воздушные камеры. Они и обеспечивают тепло - и шумоизоляцию. Чем их больше, тем лучше окно сохранит тепло. Стеклопакет – это прозрачная конструкция из 2 и более стёкол, герметично соединены между собой по контуру с помощью профиля. Пространство между ними заполнено сухим воздухом или инертным газом аргоном. На внутренней поверхности стекла наносится очень тонкий слой металла – он пропускает видимое излучение, но задерживает инфракрасное – тепло, и оно возвращается обратно в помещение теплопотери через стеклопакеты в 2-3 раза меньше, чем через обычные окна.

Всё это и нужно учитывать при постройке дома. Он должен быть компактным, похожим, например, на куб, углов в доме должно быть как можно меньше, ведь наибольшие теплопотери связаны именно с ними. Крыша должна иметь небольшой уклон, чтобы с неё дождевые воды, и не накапливался снег. Ну и, конечно, кроме утепления в доме должны присутствовать источники тепла. Источниками тепла служат батареи, тепло от которых передаётся нам конвективными потоками и излучениями. Если в доме есть отопление, правила утепления соблюдены верно, материалы подобраны с наибольшей эффективностью и экономией средств домовладельцев, то тепло в нём будет всегда.

Группа электриков
«Приборы учета и способы уменьшения расходов на электроэнергию» . Одним из важнейших путей энергоэффективности дома является рациональное использование электроэнергии. Для этого необходимо обязательно учитывать расходы, т.е. нужны приборы учета. Представителями компании был проведен энергоаудит в Гимназии установлено что система электроснабжения содержит 2 трансформатора с напряжением от 6000 Вольт до 400 Вольт. Приборы учета – электросчетчик, расходомер, электромагнитный и счетчик холодной воды. Слайд 7. Для уменьшения расходов электроэнергии используются энергосберегающие газоразрядные лампы. Их срок службы 10000 ч ( в отличие от ламп накаливания со сроком службы 1000 ч).Слайд 8. Еще более эффективны светодиодные лампы со сроком службы 5000 ч, но они пока слишком дороги. Слайд 9Для уменьшения затрат необходимо выключать освещение там, где оно в данный момент не нужно и не оставлять приборы в режиме ожидания без необходимости

В настоящее время самым энегроэфективным является светодиодное освещение. Оно позволяет сократить расходы на электроэнергию в 10 раз. У них нет вредного воздействия пульсации, ультрафиолетового и инфракрасного излучения.Дилерская компания «Бест Снаб» предлагает карельскому рынку светодиодные продукты марок «Лидерлайт», «Ледлайт», «Эколайт», «Гаусс» и др.Это потолочные и настенные, промышленные и бытовые, уличные и магистральные, светильники, прожектора, лампы и ленты разной мощности и форм.На недавно прошедшей выставке «Энергетика Карелии -2012» посетителям был представлен большой выбор энергоэффективной продукции. Кроме уже названной светодиодной продукции были представлены:1. отопительные котлы – газовые и твердотопливные, которые могут сжигать каменный уголь, древесину, кокс, брикеты, дизельное топливо, отработанное масло и работать на электроэнергии.- экономичные, компактные, удобные в обслуживании, со сроком службы – 15 лет с высоким уровнем автоматизации. Выпускаются в поселке Новосергиевка Оренбурской области.2.. теплоаккумулирующие камины со вставками из талькохлорида - обладающие высокой теплоемкостью, теплостойкостью, теплопередачей и благотворным влиянием на человека - производятся в Петрозаводске. 3. инфакрасные греющие панели.- передают тепло не конвекцией, а излучением тепловых волн,- экономные (до 40% электроэнергии),- полезные для здоровья,- производятся в Красноярске.

Цель работы: исследовать взаимосвязь и взаимозависимость физики и архитектуры.

Задачи исследования:

Найти и выяснить значимость законов и явлений физики в планировке зданий и сооружений;
На примере физических законов и явлений обосновать, как здания возводятся и остаются устойчивыми;
Рассмотреть на предложенных примерах эту взаимосвязь.

Объекты исследования: существующие здания: Останкинская телебашня и Штаб-квартира CCTV.

Предмет исследования: влияние законов физики и физических явлений на конструкцию и устойчивость сооружений.

Гипотеза: физика является неотъемлемой базой для установки и проектирования архитектурных сооружений.

Практическая значимость: результат данной работы будет способствовать расширению знаний и кругозора читающего и станет дополнительным материалом в изучении физики.

Тема моей исследовательской работы "Физика в архитектуре". Данная тема актуальна и важна для каждого образованного человека. Архитектурные сооружения являются неотъемлемой частью нашей жизни и сопровождают нас повсеместно. Значит, важно знать, как перекликаются знания науки физики и чувства эстетики.

Основная часть

Основные понятия архитектуры

Архитектура – это искусствo проектирования и строительствa зданий, сооружений и их комплексов, организовывающее материальную средy, которая необходима людям для жизни и жизнедеятельности, а так жe для удовлетворения чувствa прекрасного.

Архитектура представляет собой многогранную систему. Каждый структурный элемент зависим от архитектурного целого. Структуру составляет как сама планировка, так и пространственные ситуации на основе базовых и строгих правил

Основной задачей архитектора состоит в выработке новых архитектурных идей, создание концепции здания, его облик и увязка всех критериев воедино. Проектировка зданий совершается согласно потребностям заказчика или населения и четким зонированием сооружаемого комплекса.

К возводящимся зданиям существует ряд основных требований: прочность, устойчивость, экономичность, функциональная целесообразность, техническая целесообразность, архитектурно-художественная выразительность, долговечность и благоприятное влияние на людей. Несмотря на все вышеперечисленные требования, архитектор, в первую очередь, это творец. Его главной задачей является создание новых инновационных идей в плане зданий, комплексов и сооружений.

Основные стили и виды архитектуры

Стили архитектуры - единая совокупность черт и признаков произведения архитектуры присущие определенному времени и месту. Архитектурные стили формируются с помощью особенностью, свойствами и возможностями того исторического периода страны или региона, которые реализованы в отличительных чертах здания.

Основные базовые стили:

Античная архитектура (греческая ордерная система, римская ячейка);
Средневековая архитектура (романский стиль, готика);
Архитектура нового времени (барокко, классицизм, модерн);
Архитектура новейшего времени (конструктивизм).

Архитектура, как часть искусства, имеет свои виды:

Архитектура объемных сооружений (жилые дома, общественные здания, промышленные сооружения, культовые постройки, крепостные постройки);
Ландшафтная архитектура (скверы, бульвары и парки с фонтанами, мостиками и т.д.);
Градостроительство (создание нового и реконструкция старого).

Архитектурные стили и виды являются взаимозависимыми. Они формируются на протяжении всего времени и являются отголоском определенного периода в виде практической реализации.

Физика в профессии архитектора

Физика – это наука о природе, практически во всех ее областях. Она изучает механические, электрические, магнитные, тепловые, звуковые и световые явления, которые применяются практически во всех направлениях: геодезии, медицине, архитектуре и т.д.

В архитектуре - физика имеет наибольшее значение. Она помогает более четко рассмотреть понятия устойчивости, прочности и жесткости конструкций. Без простейших законов физики невозможно рассчитать даже освещение внутренней и внешней части сооружения.

Существует даже наука о методах расчетов прочности, жесткости и устойчивости элементов сооружений, называемая сопротивлением материалов.

Прочность - способность элемента конструкции сопротивляться разрушению под нагрузкой;
Жесткость - способность элемента конструкции сопротивляться деформациям;
Устойчивость - способность элемента конструкции сопротивляться воздействию больших отклонений от равновесия при малых изменениях нагрузки.

Ограждающее пространство архитектурного объекта — его физическое тело, формируется конструкцией и проходит оценку прочностью и временем.

Физические и природные явления в строительстве и их влияние на объекты

Архитектор, который знает, как конструирование и строительство объектов связано с физическими явлениями, позволяет ему правильно предусматривать мероприятия по шумоизоляции здания, ориентация здания по свету, тип и вид ограждающей конструкции и т.д.

Факторы, воздействующие на возведение зданий, подразделяют на внутренние и внешние.

К внешним факторам относят природные и искусственные явления: шум, влага, осадки, радиация, электромагнитные волны, звуковые колебания, сейсмические волны и т.д.
К внутренним факторам относят технологические и функциональные явления: удары, пролив жидкости, биологические вредители, оборудования и люди.

При эксплуатации зданий различают силовые и агрессивные воздействия окружающей среды.

Агрессивная среда – среда, вызывающее деформацию или разрушение свойств материалов, которая приводит к снижению прочности сооружения.

Воздействие воздушной среды способствует к преждевременному разрушению, износу, растрескиванию здания (грязь, пыль + влага или выделение СО₂ и SO₂).

Воздействие грунтовых вод способствует развитию коррозии конструкции и выщелачиванию извести в бетоне, снижению прочности основания.

Воздействие отрицательных температур способствует разрушению тех конструкций, которые увлажняются. Промерзание грунтов в основаниях опасно для зданий, построенных на глинистых и пылеватых грунтах, мелко- и средне-зернистых песках, в которых вода по капиллярам и порам поднимается над уровнем грунтовых вод и находится в связанном виде.

Наиболее явно знание влияний всех вышеперечисленных явлений и элементов, можно рассмотреть при строительстве моста. Необходимо рассчитывать противодействие оказываемой нагрузки на мост; не будут ли размываться и разрушаться сваи моста.

Это всего лишь малая часть продемонстрированных основных физических явлений в природе, но все это обязан учитывать архитектор на стадии планировки своего сооружения.

Требования к конструкции зданий и сооружений

Все требования можно свести в четыре основные группы: функциональные, технические, архитектурно-художественные и экономические.

Функциональные требования – соответствие здания поставленным требованиям (а также создание необходимых качеств и условия быта и труда людей).
Технические – защита помещений от внешних воздействий среды.
Архитектурно-художественные (эстетические) – внешний облик здания, гармонично связанный с окружающей средой (удовлетворение потребностей прекрасного).
Экономические – предусмотренное уменьшение затрат на материалы, рабочую силу и время.

Важно выделить одно из технических требований – огнестойкость. Огнестойкость определяется степенью возгораемости материалов, применяемых при строительстве (несгораемые, трудно-сгораемые и сгораемые). Все эти основные требования в купе дают максимальную функциональность и безопасность сооружаемых зданий.

Останкинская телебашня

Перейдем к конкретным и наиболее наглядным примерам применения физики в архитектуре. Как наиболее показательную модель верных физических расчетов, правильный выбор места в противодействие природным и физическим явлениям. Рассмотрим Останкинскую телебашню.

Останкинская телебашня

Авторы проекта башни уверены в ее устойчивости: она строилась по принципу неваляшки. Три четверти общего веса башни приходятся на одну девятую ее высоты, значит, основная тяжесть башни сосредоточена внизу у основания. Этой башне не страшны землетрясения и ураганы.

Нет никакой магии и загадки в ее устойчивости. Данное высотное сооружение, как и многие другие, имеет близкое к земле расположение центра масс объекта. Останкинская башня находится в положении устойчивого равновесия, если линия действия силы тяжести никогда не выходит за пределы площади опоры. Небоскреб выполнен в интернациональном стиле – брутализм.

Штаб-квартира CCTV

Еще одним необычным построением можно выделить штаб-квартиру CCTV в Пекине.

Штаб-квартира CCTV в Пекине

Самой главной проблемой архитекторов являлась сейсмичность зоны.

Небоскреб CCTV выходит из общей платформы как две башни, которые наклонены друг к другу, а в конце сливается в перпендикулярную 75-метровую консоль. Структура штаб-квартиры CCTV и схема работы ее конструктивной схемы можно увидеть на фасаде здания - в областях, на которые оказываются большие нагрузки, структурная сетка становится более плотной, а еще наоборот, в областях, где испытываются меньшие нагрузки она менее плотная. Сам фасад является визуальным проявлением структуры объекта.

Правильное распределение нагрузок в разных фасадах здания и придает ему устойчивость и опору.

Исследовательская часть

Практическая часть

Опыт 1

Для первого опыта нам понадобятся два листа бумаги А4, клей и книги. Лист мы скрутим в трубку и зафиксируем с помощью клея. Данную процедуру проделаем еще с одним листом.

Далее установим трубки вертикально и сделаем нагрузку с помощью книг, более-менее подходящих по весу. В процессе мы придем к выводу, что чем больше мы кладем книг, тем сильнее будут прогибаться трубки и конструкция упадет.
Опыт 2

Для следующего опыта нам так же понадобится клей, два листа бумаги А4 и книги. Листы мы сложим гармошкой, получиться что-то вроде гофрированной бумаги. Затем, как в первом опыте, скрутим листы в трубки и установим вертикально. Нагрузку совершим тоже с помощью книг.

Заметим, что данная конструкция выдерживает намного больший вес, чем первая.

Вывод

Устойчивость объекта зависит от формы и распределения внутреннего веса. Основываясь на этом, можно правильно сконструировать объект, не боясь за его безопасность и сохранность.

Заключение

На основе исследованных и найденных мною данных и полученной информации, моя гипотеза подтвердилась.

Физика является неотъемлемой частью архитектуры. без нее уже на первом этапе реализации архитектурного проекта, конструкция могла начать разрушаться или стать неустойчивой. Именно знания физики помогают рассчитать устойчивость, прочность и жесткость здания, предотвратить скорого размывания или коррозии объекта через воздействие факторов среды.

Читайте также: