Бұл ғылыми жоба студенттерге жер сілкінісін жасау үшін күштердің бір-біріне қалай тартылатынын немесе итеретінін үйретеді. Балабақшадан алтыншы сыныпқа дейін бастауыш мектептің кез келген оқушысы осы жоба арқылы жер сілкінісінің қалай болатынын білуді ұнатады.
Жер сілкінісіндегі күштерді зерттеу
Жер сілкіністері – жойқын табиғат құбылыстары және олар күшті сейсмикалық толқындар арқылы мүлікті бұзады. Ғимараттардың құлауының алдын алу үшін көптеген инженерлер қарқынды сейсмикалық толқындарға төтеп беру үшін құрылымдық қаңқа жасайды.
Материалдар
" Ғимараттарыңызды" жасау үшін келесі материалдарды жинаудан бастаңыз:
- Диаметрі 16 см екі пенопласт пластина
- Миниатюралық зефир
- 6 немесе одан да көп 2 см қолөнер таяқшалары
- 6 немесе одан көп 1 см қолөнер таяқшалары
- Сызғыш
- Қарындаш
- Төрт кітап (ені бірдей)
Мықты жақтауға арналған нұсқаулар
Ғимаратыңыздың берік қаңқасын салудан бастаңыз.
- Бірнеше миниатюралық зефирді бөлек қойыңыз.
- Көбік пластинкаларын аударыңыз.
- Әр тәрелкенің үстіне қарындашпен төрт тесіңіз.
- 2 см-лік қолөнер таяқшасының түбіне бір немесе екі зефир қолдану арқылы құрылысты бастаңыз.
- Көбік пластинадан жасаған тесіктің үстіне қойыңыз.
- Зефирді тәрелкеге жайлап қойып, қалған үш 2 см таяқшамен жалғастырыңыз.
- Әрбір қолөнер таяқшасын орнатуға рұқсат етіңіз, себебі бұл ғимараттың қаңқасының негізі болып табылады.
- Қосымша қолөнер таяқшаларымен қайталаңыз.
- Қалауыңызша көп қолөнер таяқшасын пайдаланыңыз және салуды жалғастырыңыз.
Тұрақсыз жақтауға арналған нұсқаулар
Жоғарыдағы тұрақты рамкаға ұқсас рамка жасау үшін миниатюралық зефирлерді пайдаланыңыз.
- Көбік пластинаны бетін төмен қаратып аударыңыз.
- Құрылысты 1 см-лік қолөнер таяқшасы үшін бір немесе екі миниатюралық зефир пайдалану арқылы бастаңыз.
- Оны алдыңғы бөлімдегідей пенопласт пластинасының үстіне ақырын салыңыз.
- Қалауыңызша көп таяқша мен зефирмен салуды жалғастырыңыз.
Жер сілкінісіндегі күштерді модельдеу
Әлем басқатырғыш сияқты динамикалық сансыз бөліктерге біріктірілген. Пазлдың бөліктері жер шарында тоғысатын континенттік тақталар деп аталады. Төтенше күштер бір-бірімен соқтығысқанда, сырғығанда немесе ығысқанда жер сілкінісі пайда бола бастайды.
Мықты және берік емес қаңқаны аяқтағаннан кейін, жер сілкінісі күштерін имитациялау уақыты келді. Бұл модельдеу жер сілкінісіндегі күштердің үш түрін қарастырады: қысу, созылу және ығысу күштері.
- Ені ұқсас төрт кітапты жинап, оларды берік бетке қойыңыз.
- Екі кітапты қатар қойып, үстіне тағы бір кітап жинағын қойыңыз.
- Кітаптардың арасына құрылыс конструкцияларының бірін қойыңыз (2 см таяқшалармен ғимараттан бастаңыз).
- Қығу күштерін қолдану арқылы кітаптарды қатарластырып жылжытыңыз.
- Келесі, қысу күштерін имитациялайтын кітаптарды соқтығыстырыңыз.
- Соңында, кернеу күштерін көрсететін ғимараттың жасалуына не болатынын көру үшін кітаптарды тартыңыз.
- Ғимарат үшін 1 см қолөнер таяқшаларымен қайталаңыз.
- Күштің әр түрі үшін бақылауларыңызды жазып алыңыз. Күштің әр түрі әр ғимаратқа қалай әсер етеді?
Не болды?
Қандай құрылыс қаңқасы әртүрлі күштерге төтеп бере алатынын байқай алдыңыз ба? Қысу, ығысу және созылу әсерлерін модельдеу кезінде сіз қалыңдығы 1 см болатын құрылыс қаңқасының кез келген модельдеу үшін жақсы ұстанбағанын байқаған боларсыз. Сіз сондай-ақ құрылымның әсер етуші күш түріне байланысты басқа жолмен құлдырайтынын байқаған боларсыз. Сығымдау кезінде құрылым бір жағына құлап кетуге бейім болды. Шиеленіс кезінде ғимарат ортасына құлап немесе жарылып кеткен болуы мүмкін. Ығысу кернеуі кезінде құрылым құламай тұрып бұралып немесе жыртылып кетуі мүмкін.
Челлендж
Енді сіз жер сілкінісі кезіндегі күштердің әртүрлі ғимараттарға қалай әсер ететінін білдіңіз, зертхананы бір қадам алға жылжытыңыз.
- Сіз осы симуляциялық күштердің барлығына төтеп беретін құрылымды жобалай аласыз ба? Бірдей материалдарды пайдаланып тағы үш құрылымды жасап, оларды сынап көріңіз.
- Нағыз жер сілкінісін зерттеп, сәулетшілердің жер сілкінісі тудыратын сейсмикалық толқындарға төтеп беру үшін ғимараттарды қалай жобалағанын көріңіз.
- Сіз үлкенірек немесе масштабтау күшін дәлірек көрсететін модельдеу жасай аласыз ба?
Құрылыс қаңқасы жер сілкінісі үшін жеткілікті қауіпсіз
Әрине, сіз түсірген күш мөлшеріне байланысты нәтижелеріңізде өзгерістер болуы мүмкін. Дегенмен, тұрақсыз қаңқа жер сілкінісі кезінде қауіпсіздікті қамтамасыз етпейді. Шын мәнінде, инженерлер жер үсті сейсмикалық толқындарға төтеп беру үшін сейсмикалық қауіпсіз ғимараттарды, тұрғын үйлерді және автомобиль жолдарын жобалайды. Есіңізде болсын, жер сілкіністері қаншалықты жойқын болса да, олар да дүние жүзіндегі әртүрлі жер бедерінің пішіндерінің бір бөлігі болып табылады.
