Программа элективного курса Физика для будущих строителей
Элективный курс ''Физика для будущих строителей''
Физика и архитектура
Пояснительная записка
Цель данного курса помочь учащимся в осознанном выборе направления дальнейшего обучения, связанного с очень востребованной в данное время профессией строителя. Курс предлагает более углубленное изучение таких разделов физики, как статика, деформация твёрдых тел, свет и освещённость, знакомит с методами применения знаний по физике на практике, быту, строительстве. Данный курс пробуждает интерес к предмету, физическому явлению, эксперименту, поможет учащемуся творчески проявить себя, повысить степень усвояемости получаемых знаний, способствует развития познавательных и творческих способностей школьников, повышает эффективность трудового воспитания, формирует умение и навыки красивой работы.
1. Использование законов физики в архитектуре.
Опыты: зависимость силы давления от веса тела и площади его опоры; зависимость силы трения от качества трущихся поверхностей; правило моментов для тел, нахо дящихся в равновесии; принцип действия неваляшки.
Неразгаданные тайны архитектуры Древнего мира (пирамиды и храмы Египта, дворцы Персии и Индии, Баальбекская терраса слайды, иллюстрации).
Восьмивековая драма на площади Чудес в Пизе. Другие «падающие» башни мира. Выпрямление минаре тов Улугбека.
Опыт: превращение неустойчивой прямой колонны из 1520 спичечных коробков в устойчивую призму при не большом сдвиге тех же коробков друг относительно друга.
Останкинская башня и лазер.
Интересные инженерные решения: складчатые ку пола, куриное яйцо и театр без колонн и опор в Дакаре, строительство подземных городов и современные про блемы экологии, идеи создания подвесных городов в Токийском заливе (П.Мэймон}, плавающих городов (Р.Дернаг), городов-мостов (С.Фридман), городов-ёлок (Даллингер), вертикального дома-города в 850 этажей высотой 3200 м (В.Фришмен).
2. Механика и динамика вращательного движения.
3. Прочность. Нагрузки и реакции. Расчёт равновесия горизонтальных, вертикальных конструкций. Применение правила вращающих моментов в строительстве. Строительные конструкции должны успешно противостоять многочисленным нагрузкам внешним силам и воздействиям. Опыты: получение и анализ графика зависимости напряжения стали при увеличение её деформации. Показатели прочности различных строительных материалов. Виды деформаций.
4. Модели и жизнь. Различные аварии и катастрофы и способы их ликвидации при строительстве конструкций. Мосты и перекрытия: балочные, подвесные, сводчатые, арочные. Выдающиеся купольные сооружения древности (Пантеон – Рим, Софийский собор – Константинополь), мост Кулибина, мост через залив Форт в Шотландии, подвесной мост через залив Золотые ворота в Сан – Франциско с пролётом 1280 метров. Схемы работы воздухоопорных конструкций.
5. Античная антропометрия Единая модульная система.
6. Стержневые конструкции , сетчатые купола, пространственные железобетонные конструкции (Олимпийский большой зал в Москве).
7. Строительная эстетика. Ритмические, гармонические световые закономерности, присущие природе лежат в основе законов построения истинно прекрасных сооружений. Правило золотого сечения.
Дизайн современного города. Польза, прочность, красота, удобства.