Презентация - "Презентация по технологии на тему"Законы физики в мебели .Журнальный левитирующий столик (11 класс)"

Законы физики в мебели. Журнальный левитирующий столик.
Работу выполнили:
Обучающиеся 11А класса
Кокушкина Ирина и
Войтенко Мария Сергеевна
Руководитель: Войтенко Сергей Анатольевич

«Муниципальное общеобразовательное учреждение
Средняя школа №23 г. Йошкар-Олы» и
« Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
Гимназия №4 имени А.С. Пушкина
г. Йошкар-Олы »

Цель работы
Показать законы физики на примере журнального левитирующего столика.

Актуальность проекта
Необычное дизайнерское решение, которое поможет объяснить некоторые законы физики. За последнее время в интернете появилось множество изображений конструкций «левитирующих» столов, которые на первый взгляд нарушают законы физики. Тем не менее, покажем, что такие столы можно описать с помощью законов механики.
Кроме ярко выраженных декоративных качеств дерево обладает многими ценными свойствами: древесина можжевельника, как и живое дерево, продолжает выделять фитонциды, сохраняя тем самым способность обеззараживать воздух вокруг себя. Это одно из немногих деревьев, древесина которых практически сохраняет свою пользу и в срубленном виде.

Задачи
Собираем всю нужную информацию и материалы.
Изготовляем столик.
Производим измерения и вычисления.
Анализируем полученные данные.
Делаем вывод.

Собираем всю нужную информацию и материалы

Изготовляем столик

Производим измерения и вычисления
Рисунок. Схематичное изображение одной из моделей стола "тенсегрити". Сила тяжести (красная стрелка) компенсируется силой упругости Т (зелёная стрелка). Момент силы тяжести компенсируется силами упругости Т2 (зелёная стрелка) в одной из боковых цепей.

Анализируем полученные данные

Рассмотрим одну из наиболее простых схем Стола типа «Тенсегрити». Массивная столешница с Г-образной ножкой имеет массу M1. Пусть на столешнице может какой-то массивный предмет с массой M2. Их обитая масса тогда будет равна:
m=M1+M2
Очевидно, что центр масс при этом не совпадает с геометрическим центром столешницы. Возникает вопрос: как такая конструкция может находиться в воздухе и не переворачиваться? Ответить на этот вопрос можно с точки зрения механики.

Анализируем полученные данные
В классической механике говорится о том, что твёрдое тело находится в состоянии равновесия тогда, когда
1) Сумма действующих на него сил равна нулю.
2) Сумма моментов действующих на него сил равна нулю.
Из рисунка выше видно, что сила тяжести, действующая на «парящую» с грузом часть стола, компенсируется силой упругости T :
mg + T + T2 + T3=0
Таким образом, выполняется первое условие равновесия.

Анализируем полученные данные
Теперь посмотрим на точки приложения сил. Видно, что сила тяжести mg поворачивает столешницу по часовой стрелке относительно геометрического центра стола. Что ей мешает? Видно, что ей мешают силы упругости в цепочках (или веревках), прикрепленных к краям и ножке стола. Для моментов этих сил должно выполняться условие:
[r0,T] + [r1,mg] + [r2,T2] + [r3,T3] =0
Здесь квадратные скобки обозначают векторное произведение, а r1- радиус-векторы точек, к которым приложены силы.
Для решения системы уравнений (2) и (З) необходимо еще знать положения центра масс, которое можно вычислить, если знать точные геометрические параметры системы.

Анализируем полученные данные
Кроме того, летучие вещества можжевельника убивают содержащиеся в воздухе вредные микроорганизмы. Запах можжевельника целебен, он стимулирует и укрепляет нервную систему, успокаивает, помогает при головных болях, стрессах, при заболеваниях дыхательной системы, гипертонии, бессоннице. Аромат стимулирует обменные процессы и иммунитет, снимает нервное и физическое напряжение, помогает при упадке сил.

Вывод
Проект готов. Цель, которую мы поставили пред собой, выполнена. Показали законы физики на примере журнального левитирующего столика. Как мы видим, никаких чудес и магии при создании столика нет – всё может быть описано с точки зрения законов физики.
Предмет интерьера, изготовленный из этой древесины, обладает удивительным свойством насыщать воздух эфирными маслами, которые убивают содержащиеся в воздухе вредные микроорганизмы. Понюхаешь такое изделие, и сразу вспоминается ароматный воздух хвойного леса.

Список литературы
[Физика. 10 класс: учеб, для общеобразоват. организаций с прил. на электрон, носителе : базовый уровень / Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, Н. Н. Сотский; под ред. Н. А. Парфентьевой]
https://yandex.ru/turbo/usamodelkina.ru/s/17661-nastolnyj-antistress-ili-antigravitacionnaja-struktura-tensegriti.html
https://zen.yandex.ru/media/id/5e42ff779c43973fad05a34e/tensegriti-s-tochki-zreniia-fiziki-ili-chudes-ne-byvaet-5ee4f26bb0200314ab9818e4

Спасибо за внимание.