《穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析》ppt課件

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1、第一單元結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)第二節(jié)穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析小游戲兩學(xué)生相對(duì)站立，伸出手臂，手掌相對(duì)，用力推擊對(duì)方手掌或躲閃對(duì)方手掌，站立不穩(wěn)，腳步挪動(dòng)者輸一、結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性：結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是指結(jié)構(gòu)在負(fù)載的作用下，維持原有平衡狀態(tài)的能力。結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與什么因素有關(guān)？想一想：（一）影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素：[實(shí)驗(yàn)探究1]：請(qǐng)讓你的通用技術(shù)教材直立在桌面上因素一：支撐面積的大小1.穩(wěn)定性與支撐面積的大小有關(guān)支撐面越大越穩(wěn)定，越小越不穩(wěn)定。一本書，把它的下端各書頁展開一定的角度，將它直立在桌面上，它就能很好的挺立住。想一想臨時(shí)擺放的屏風(fēng)為什么擺成Ｚ字型，而不擺成一

2、字型？為什么大壩的橫截面總是建成梯形？大壩需要承受很大的力的作用，如自身的重力，水的沖擊力、壓力等等，要起到防洪的作用，大壩必須要求非常穩(wěn)固。大壩建成梯形，增大了與地面接觸所形成的支撐面，支撐面越大越堅(jiān)實(shí)，穩(wěn)定性就越好。為什么許多課桌椅的支撐腳要做成往外傾斜？這是為了進(jìn)一步增大與地面接觸所形成的支撐面積，增加穩(wěn)定性。注意：支撐面≠接觸面。接觸面:是物體與地面接觸形成的面。支撐面:是物體與地面接觸形成支撐點(diǎn)的連線與地面構(gòu)成的面。落地扇的底座采用較重的材料，風(fēng)扇比底座輕很多，使落地扇的重心降低。[實(shí)驗(yàn)探究2]：落地扇為什么不易傾倒？2．結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性

3、與重心位置有關(guān)。物體重心越低，越穩(wěn)定。因素二：重心位置比薩斜塔為什么不倒塌？它從1174年始建，1350年竣工，經(jīng)歷了176年。但由于塔身過重，地質(zhì)松軟，因此塔身仍以每年1．25毫米的速度向南傾斜。到1999年1月，塔頂比中軸線偏斜已達(dá)4．8米。意大利當(dāng)局為了拯救斜塔，已向全世界廣泛征求保護(hù)方案，同時(shí)在塔的北側(cè)加壓了830噸的鉛塊，并在塔身的三分之一處加了一圈銅纜，向北牽拉固定。結(jié)構(gòu)重心的位置：結(jié)構(gòu)重心所在點(diǎn)的垂線是否落在結(jié)構(gòu)底面的范圍內(nèi)，落在就是穩(wěn)定的，沒有就是不穩(wěn)定的。遼寧瑞州古塔，現(xiàn)存塔身高10米，塔身向東北方向傾斜12度，塔尖水平位移1

4、.7米。該塔建成之后雖幾經(jīng)地震與洪水破壞，卻始終斜而不倒，堪稱奇跡。小資料：中國的斜塔蘇州的虎丘塔虎丘塔高47.7米，比意大利比薩斜塔矮6米；塔尖偏離中心2.34米，是比薩塔的一半；虎丘塔建于961年，比比薩塔早完工390年。因?yàn)榈鼗焕?，?000噸的塔便傾向土堆的一邊。A字形梯為什么載人時(shí)能夠保持穩(wěn)定？如果沒有梯子中間的拉桿將會(huì)怎么樣？因素三：結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與它的幾何形狀有關(guān)。靜止?fàn)顟B(tài)的單車如何保持穩(wěn)定[案例分析]：（1）雙腿支撐（2）單腿支撐[案例分析]：自行車騎起來時(shí)，只有兩個(gè)支撐點(diǎn)，為什么不會(huì)倒下呢？當(dāng)由騎車人和自行車構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)時(shí)，系

5、統(tǒng)動(dòng)起來之后，騎車人為系統(tǒng)注入動(dòng)力，從而在自行車前進(jìn)的時(shí)候，通過人的不斷調(diào)節(jié)，自行車和騎車人與地面垂直，使自行車的重心落在車輪與地面接觸的面積內(nèi)。因此，在沒有明顯的外力干涉時(shí)，這一動(dòng)態(tài)系統(tǒng)能夠表現(xiàn)出一種穩(wěn)定。運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下與靜止?fàn)顟B(tài)下物體的穩(wěn)定條件有所不同。靜止?fàn)顟B(tài)下陀螺會(huì)傾倒，而當(dāng)它高速旋轉(zhuǎn)時(shí)卻可以立起來？這個(gè)謎，直到上世紀(jì)八十年代初才解開。一位美國的物理系研究生，通過電腦進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)算，終于從理論上解決了。問題就出在旋轉(zhuǎn)速度和摩擦上了。陀螺在旋轉(zhuǎn)起來時(shí)，支持點(diǎn)周圍也不免與支持面（桌面）產(chǎn)生摩擦，而這種旋轉(zhuǎn)的物體總是使運(yùn)動(dòng)趨向于摩擦更小的狀態(tài)。當(dāng)

6、陀螺搖搖晃晃地立起來，終于使一個(gè)尖端著地時(shí)，就逐漸達(dá)到了支持點(diǎn)面積最小，穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)，水平的能量轉(zhuǎn)化成為繞對(duì)稱軸旋轉(zhuǎn)的動(dòng)作。當(dāng)然，由于摩擦，它的轉(zhuǎn)速又會(huì)慢慢減小。然后開始搖晃，最后，倒下來，因?yàn)檫@時(shí)它要趨向重心更低，更穩(wěn)定的狀態(tài)。陀螺效應(yīng)：凡是高速旋轉(zhuǎn)的物體，都有一種使轉(zhuǎn)動(dòng)軸保持不變的能力，這種能力使得陀螺即使在不平的支持面上轉(zhuǎn)動(dòng)也不會(huì)倒下。所以一旦自行車運(yùn)動(dòng)起來后，轉(zhuǎn)動(dòng)的車輪也具備這種能力，這種能力使得自行車即使發(fā)生了傾斜，也能自動(dòng)地把自行車調(diào)整過來，這就是自行車不倒的原因。不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)應(yīng)用：１.倒置的啤酒瓶可以預(yù)報(bào)地震。２.在打水的桶口邊

7、掛一重物，在水面時(shí)能自動(dòng)翻倒打水。結(jié)構(gòu)的形狀、結(jié)構(gòu)與地面接觸所形成的支撐面積的大小和重心的位置。影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素第一單元結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)第二節(jié)穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析（2）要提高這種籃球架的穩(wěn)定性可以怎么做？在籃球底座上加些比較重的石板之類的重物。是為了使籃球架的重心向后偏移，重心所在點(diǎn)的垂線落在結(jié)構(gòu)底面的范圍內(nèi)，達(dá)到結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的基本條件。還有什么方法嗎？可以增大底座與地面的接觸面，這樣也可以使重心所在點(diǎn)的垂線落在結(jié)構(gòu)底面的范圍內(nèi)。??但我們?cè)谌粘Ｉ钪袥]有發(fā)現(xiàn)這樣做的，為什么呢？生活中有這樣的情況，人坐在一只小板凳上，用力搖幾下，板凳就壞了，人也摔倒在

8、地上。人踩在窗戶的防盜網(wǎng)上擦玻璃，防盜網(wǎng)合金條的焊接處斷裂，險(xiǎn)些釀成大禍。根據(jù)你的理解，結(jié)合教材，上述情況是什么原因造成的？那我們?nèi)绾蝸碓u(píng)價(jià)這條板凳、