áp dụng kiến thức về đường thẳng song song và số phi để tạo mặt phẳng chuẩn trong xây dựng

14 507 0
áp dụng kiến thức về đường thẳng song song và số phi để tạo mặt phẳng chuẩn trong xây dựng

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Bài dự thi Cuộc thi Khoa học Kĩ thuật Thành phố Hà Nội lần thứ tư Năm học 2014 – 2015 Học sinh dự thi: Phạm Phương Nhi – Phạm Thu Trang – Lớp 9A1 Trường THCS Thành Công – Ba Đình – Hà Nội Dự án: ÁP DỤNG KIẾN THỨC VỀ ĐƯỜNG THẲNG SONG SONG VÀ SỐ PHI ĐỂ TẠO MẶT PHẲNG CHUẨN TRONG XÂY DỰNG 1) Lý chọn đề tài Hằng ngày, phải đường đầy mấp mô, gồ ghề, chứa “ổ voi, ổ gà” bất tiện ; hay “cái ao nhỏ” xuất đường sau trận mưa to… Chính điều đem đến nhiều trở ngại cho người tham gia giao thông nói riêng số hoạt động khác nói chung, có chúng ta: - Một đường không phẳng cản trở lớn việc lại với người chuyên chở hàng hóa cồng kềnh - Hơn nữa, thực trạng nguy hiểm, dễ gây thương tích tai nạn khơng đáng có - Việc tham gia giao thông đường khiến người khơng thoải mái chí khó chịu - Dẫn đến làm mĩ quan thành phố, vẻ đẹp vốn có đất nước - Trên hết , đường không xây dựng cẩn thận dẫn đến sản phẩm chất lượng dễ bị hỏng hóc => Hậu nghiêm trọng, khiến nước ta tụt hậu so với nước giới * Nguyên nhân dẫn đến vấn đề: Những người thợ thi công không đủ khả dụng cụ để tạo mặt phẳng tuyệt đối (Những thước thủy Li Vô không đủ dài khơng hồn tồn xác; sử dụng ống dẫn nước chưa đảm bảo độ xác nói trên.)  Một số hình ảnh thực tế: 2) Mục tiêu  Mục tiêu nghiên cứu: Dùng kiến thức mặt phẳng, đường thẳng song song để tạo mặt phẳng chuẩn phục vụ cho mục đích xây cách đơn giản, tiết kiệm tiện lợi Giúp người thi cơng tốn thời gian sức lực việc làm đường Có thể tạo đường bền lâu hỏng 3) Cơ sở lý thuyết • Mặt phẳng: Là khái niệm toán học (được thừa nhận khơng định nghĩa) • Mặt phẳng hình dung có chiều dọc chiều ngang mà khơng có chiều dày; Bề mặt khơng có chỗ lồi lõm, cao thấp khác nhau: Mặt phẳng sân vận động Mặt chứa hoàn toàn đường thẳng chứa hai điểm khác nó: Qua ba điểm khơng thẳng hàng dựng mặt phẳng (Theo Tiên đề Ơ-clit) • Hai đường thẳng song song hai đường thẳng khơng có điểm chung (SGK Tốn – Tập – NXB Giáo dục) • Lực đẩy Ac-si-mét (SGK Vật Lí lớp – Tập – NXB Giáo dục ) • Số Φ có giá trị xác (1 + √5)/2 ≈ 1.618 gọi tỉ lệ vàng Hãy vẽ đoạn thẳng có độ dài 10 cm Sau đó, chia đoạn thành đoạn: 6.18 cm 3.82 cm Ta thấy 1.618 ≈ 10/6.18 ≈ 6.18/3.82 ≈ tỉ lệ vàng (Sách “Thế giới kì diệu CON SỐ” – Johnny Ball – NXB Kim Đồng ) 4) Phương pháp nghiên cứu Bàn bạc, chỉnh sửa Tiến hành thí nghiệm 5) Tiến hành thí nghiệm A Chuẩn bị - Dụng cụ để tạo rãnh nước (cuốc công cụ khác) - Cột đo mực nước (có chia khoảng) - Dây dọi - Phao xốp (kích thước: 5×5×3) B Các bước tiến hành B1: Tìm số đo rãnh nước B2: Dựng mơ hình B3: Thử nghiệm loại phao để tìm kích thước hợp lý B4: Đánh dấu căng dây lên cọc C Mơ tả thí nghiệm B1: Lấy hộp xốp nhỏ, dùng dao cắt, tạo đoạn rãnh lõm xuống Lấy nước lã đổ vào rãnh cho mặt nước cách mặt hộp xốp khoảng 1cm (Mơ hình dùng để thí nghiệm tìm số đo rãnh nước, khơng phải mơ hình thức) Sử dụng quạt tạo gió, dùng gió quạt thay cho gió trời, kiểm tra độ dao động mặt nước Mỗi lần thử nghiệm lấy số đo khác : Rãnh nước Chiều rộng(cm) Lần Lần Lần Lần Kết 4.5 - Qua số thử nghiệm, nhận thấy dù chiều sâu có thay đổi kết cho giữ nguyên Vậy nên, chiều sâu rãnh thống khơng đề cập đến thí nghiệm - Sau đó, chúng tơi thấy rãnh có chiều rộng q to khị bị gió tác động, mặt nước giao động nhiều Còn nhỏ khó nhìn áp dụng phương pháp vào cơng trình lớn Vậy nên sau nhiều lần thử nghiệm, chúng tơi tìm số liệu hợp lí Đó độ rộng rãnh dao động khoảng từ đến 5cm Tiếp tục đào sâu vào nghiên cứu, chúng tơi tìm số tối ưu 4.5cm B2: Từ miếng xốp hình hộp chữ nhật, ta vẽ phác hình rãnh lên mặt xốp, sau dùng dao (có nhúng nước) khoét ra, tạo thành rãnh có chiều sâu tùy ý độ rộng 4.5 cm nêu Chú ý tạo mặt phẳng không phẳng thấy nghiên cứu áp dụng đường mấp mơ ngồi thực tế Đóng cọc que gỗ vào mép rãnh nước, dùng dây dọi cho que gỗ ln vng góc với mặt nước Các cọc gỗ không cần thiết phải cách không cách xa Nếu xa việc căng dây khó xác Sau đó, ta đổ nước vào rãnh cho mặt nước cách mặt rãnh khoảng cách khoảng 1cm Hoàn tất bước đề tạo mơ hình Vẽ phác xốp Tạo hình thức Thử nghiệm tạo hình Tạo bề mặt gồ ghề Mơ hình hồn chỉnh Chỉnh sửa thí nghiệm Vạch dấu căng dây B3: Tiến hành cắt phao nhỏ gồm hình lập phương (phao phao 2) hình chữ nhật từ miếng xốp to ban đầu Bắt đầu lấy số liệu kích thước thí nghiệm: Phao Phao Phao Phao Chiều rộng (cm) 3,5 3,5 Chiều dài (cm) 3,5 5,5 Chiều cao (cm) 3 3 - Nhóm thấy sử dụng phao hiệu phao có mặt đáy hình vng gây hạn chế độ dài, cịn phao cách rãnh khoảng rộng khiến phao bị xoay chuyển có gió tác động - Tuy nhiên, chưa thực hài lòng với kết thu được, tiếp tục nghiên cứu chi tiết Thấy với chiều rộng 4cm, phao trạng thái tốt chiều dài xấp xỉ 6.5cm Khi thử giữ nguyên chiều rộng kết hợp với giảm tăng chiều dài, kết phao lật có gió to Cũng tương tự vậy, kích thước hợp lí chiều cao 2.45cm Với tỉ lệ thu được, nhận thấy tất kém hay gấp một khoảng xấp xỉ bằng số phi (tức ≈ 1.618034) * Lưu y: Do phao làm xốp nên không bị tác động lực đẩy Ac-simét Trong trường hợp ta coi lực tác động Ngoài ra, công trường thực tế sử dụng nilon để lót đáy rãnh nhằm tránh nước B4: Ở bước này, bắt tay vào đánh dấu căng dây để tạo mặt phẳng song song với mặt nước Thả phao chọn xuống, ngắm thẳng để đánh dấu cho mặt phẳng phao vệt đánh dấu cọc gỗ nằm đường thẳng Tiếp tục dịch chuyển phao dọc theo rãnh nước, đánh dấu cọc gỗ Sau hoàn thành, lấy cuộn buộc chặt vào mốc đánh dấu cọc, nối với tất cọc gỗ, phải ý buộc cho chuẩn xác Từ đoạn thẳng đó, ta tạo mặt phẳng song song với mặt nước Khi thi cơng, người thợ tháo nước nhờ máy bơm lấp lại rãnh dựa theo mặt phẳng tuyệt đối thi công xong Phân tích kết  Thuận lợi: - Tạo mặt phẳng chuẩn - Đơn giản, thực - Tiết kiệm nhiều tiền nhờ việc sử dụng dụng cụ rẻ, dễ kiếm (chỉ tiền thay hàng tỉ đồng) - Thân thiện với môi trường: Tái chế miếng xốp bỏ - Tiết kiệm thời gian sức lực * Thí nghiệm có giá tri trường hợp đội thi cơng khơng có máy móc qua trắc đo đạc  Khó khăn: - Nước bay - Điều kiện thời tiết làm ảnh hưởng đến q trình - Vật liệu dùng chưa bền Kết luận Sau nhiều lần thử nghiệm, bàn bạc chỉnh sửa kĩ lưỡng, dẫn đến kết luận để đưa số tối ưu cho dự án khoa học Đó việc dùng số phi, tỉ lệ vàng áp dụng lên tỉ lệ cạnh phao Tôi tin việc thực dự án thực đem lại nhiều kết đáng mong đợi lợi ích tích cực Tuy q trình nghiên cứu chưa thật hồn chỉnh có điều chắn chúng tơi cố gắng để hồn thiện tương lai Phụ lục Một số ảnh chụp trình nghiên cứu: Lần thử nghiệm đầu 10 Đo đạc thử nghiệm ngày Ghi chép nhật kí nghiên cứu 11 Hoạt đợng nhóm Vạch dấu 12 Viết report, tóm tắt Chỉnh sửa report tóm tắt 13 Tài liệu tham khảo “Những phép màu toán học” – Jonny Ball – NXB Kim Đồng “Thế giới diệu kì CON SỐ” – Jonny Ball – NXB Kim Đồng Sách giáo khoa Toán – Tập – NXB Giáo dục Sách giáo khoa Vật lí – Tập – NXB Giáo dục 14 ... Dùng kiến thức mặt phẳng, đường thẳng song song để tạo mặt phẳng chuẩn phục vụ cho mục đích xây cách đơn giản, tiết kiệm tiện lợi Giúp người thi cơng tốn thời gian sức lực việc làm đường Có thể tạo. .. nhau: Mặt phẳng sân vận động Mặt chứa hoàn toàn đường thẳng chứa hai điểm khác nó: Qua ba điểm khơng thẳng hàng dựng mặt phẳng (Theo Tiên đề Ơ-clit) • Hai đường thẳng song song hai đường thẳng. .. bước này, bắt tay vào đánh dấu căng dây để tạo mặt phẳng song song với mặt nước Thả phao chọn xuống, ngắm thẳng để đánh dấu cho mặt phẳng phao vệt đánh dấu cọc gỗ nằm đường thẳng Tiếp tục dịch

Ngày đăng: 24/12/2014, 15:51

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan