Расчёт давления на опору

В конструкции дома, который показан на фотографии, я использовал принципы прочности и надёжности.

Я выбрал эту тему, потому что она актуальна в любое время, особенно сейчас, когда мудрые навыки и советы людей прошлого века не учитываются при построении домов.

Цель моей статьи – выбрать самую прочную форму опоры для дома. Чем больше заковывает человек землю в бетон и асфальт, тем чаще тянет его на природу, поближе к земле. К той, которая по весне дышит как живая, к той, чья зелень успокаивает уставшие глаза и нервы, к той, что по осени одаривает урожаем

Издавна на Руси человек строил дома. В черноземной полосе в прошлом веке дома строили из самодельного кирпича «самана» как теперь принято говорить: экологически-чистого материала. Саман делали из глины, соломы и воды. Эту смесь месили лошади, затем она кисла дней 5 до вязкости. Закисшую смесь выкладывали в прямоугольные формы, сушили, укладывали на открытых местах для досушивания ( из народных повествований).

Дома строили ещё из «пяточного» кирпича. Он так назывался потому, что его делали из смеси песка и воды и вымешивали ногами (пятками). Смесь выкладывали в формы, обжигали в печах (из народных повествований).

Некоторые хозяева строили и деревянные дома, фундаментом, которые служили камни валуны круглой или овальной формы. Эти камни в лесостепной чернозёмной полосе можно было найти без труда. Они были большого размера от 80 см до 1 метра в диаметре.

Прежде чем построить дом, хозяева обращались к умудрённым опытам старым людям, советовались: по архитектурной планировке, а также по вопросам рытья колодцев и постройки вспомогательных помещений. Фундамент несёт на себе всю конструкцию дома, поэтому он должен быть прочным.

Я предлагаю модель дома, который удалось построить из природного материала:

-гипса;

-дерева;

-соломы.

Задачей моей творческой работы является:

№1 Расчёт веса дома.

№2 Расчет давления на фундамент.

№3 Конструирование освещения двора дома и внутреннего помещения.

№4 Выбор формы опоры, наиболее прочной для данного веса.

Выполнение работы.

1. Масса дома равна 2,5 Кг 10 H \ кг = 25 H.

2. Для освещения я выбрал две лампочки от карманного фонаря, рассчитанные на напряжение 4V, включенные через выпрямитель напряжения – в 220V.

3. Соединённые лампочки изолированными проводами через вилку включил в сеть.

4. Форма опоры выбиралась из двух вариантов:

1)- четыре опоры прямоугольной призмы

2)- четыре опоры круглой эллипсоидной формы.

Давление на одну опору производит одна четвёртая часть веса дома, которая равна:

25H : 4 = 6,25H.

Площадь опоры длиной 10 см и шириной 10 см равна 100кв. см или 0,01 кв. м.

Давление на одну опору равно: 6,25H : 0,01 кв. м = 625 ПА.

Для опоры из плотной бумаги толщиной 2 мм это слишком большое давление.

Следующий этап работы заключался в поиске другой формы.

На уроке физики учитель показывал нам опыт «лампочка в банке», который заключался в следующем:

Стеклянная лампочка цоколем вставлялась в металлическую банку из-под кофе. Ученик 7 класса вставал на лампочку одной ногой, другая была тоже без опоры, и лампочка не повреждалась при такой нагрузке. Это объяснялось прочностью шарообразной формы.

Поэтому в своей работе я проделал следующее:

1. Взял 4 сырых яйца шприцем вытянул содержимое.

2. Поставил (свой) дом на эти четыре эллипсоидные формы - опоры выдержали.

Следовательно: скорлупа одного яйца выдержала нагрузку 6,25H

В ходе работы я столкнулся с такой проблемой: мне не сразу пришла мысль использовать эллипсоидные формы опор, которые я применил, и пытался поставить дом на

4 прямоугольные призмы.

Чтобы справиться с возникшей проблемой, я воспользовался опытом учителя, «лампочка в банке» применив лампочки и для освещения.

Для опоры дома я выбрал форму , близкую к шарообразной.

Закончив свою работу, я могу сказать, что знания законов физики помогают в конструировании различных моделей.

Я усвоил, что шарообразная форма самая прочная, так как нагрузка равномерно распределяется по всей поверхности - это доказали и опыты учителя и конструкция моей творческой работы.