复习 ? 什么是结构? 结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配 和排列。 从力学角度来说,结构是指可以承受一定力 的架构形态,它可以抵抗能引起形状和大小改 变的力。 在日常生 活中,我 们时常会 看到翻到 在地的物 体。是什 么原因出 现了图上 所示的现 象? 在台风来之前它是稳定的!是什 么原因出现了不平衡状态? 那到底什么样的结构是稳定的,什么样的结 构又是不稳定的?物体稳定与不稳定的程度 又如何评价? 第二节 稳固结构的探析 结构的稳定性: ? 结构的稳定性是指结构在负载的作用下,维 持原有平衡状态的能力。 想一想: 结构的稳定性与什么因素有关? 马上行动(P012) 填表说明下表中的物体有可能因受哪些力的作 用而出现不稳定现象,并根据你的生活经验,简要 说明原因。 物体 广告牌 受到的外力 重力、风力 重力、撞击力 重力、撞击力 不稳定的主要因素 底座小、重心高、受 风面积大 底座小、重心高 落地灯 底小口大的 空竹篓 底座小、重心高 (一)影响结构稳定性的主要因素: [实验探究1]: 拿一本书,让它直立在桌面上,它马上倾倒了, 显然,其稳定性不好。同样的一本书,把它的 下端各书页展开一定的角度,仍旧将它直立在 桌面上,它就能很好的挺立住。 因素一:支撑面积的大小 1.稳定性与支撑面积的大小有关 支撑面越大越稳定,越小越不稳定。 A.落地电 风扇或者 宾馆里的 落地灯, 它们都有 一个比较 大的底座。 结构的底座,结构与地面接触所形成的支撑面 大,稳定 。 B:为什么大坝的横截面总是建成梯形? 大坝需要承受很大的力的作用,如 自身的重力,水的冲击力、压力等等, 要起到防洪的作用,大坝必须要求非常 稳固。大坝建成梯形,增大了与地面接 触所形成的支撑面,支撑面越大越坚实, 稳定性就越好。 C.为什么许多课桌椅的支撑脚要做成往 外倾斜? 这是为了进一步增大与地面接触所 形成的支撑面积,增加稳定性。 注意: 支撑面≠接触面。 接触面:是物体与地面接触形成的面。 支撑面:是物体与地面接触形成支撑点的 连线与地面构成的面。 接触面 支撑面 [实验探究2]:落地扇为什么不易倾倒? 落地扇的底座采用较重的材料,风扇比底 座轻很多,使落地扇的重心降低。 因素二:重心位置 2.结构的稳定性与重心位置有关。 物体重心越低,越稳定。 A.不倒翁为什么不倒? 如果在它脖子上挂上 一定数量的铁环,它 还会不倒吗? 不倒翁的重心很低,就在它与地面 的接触点上,所以不倒,如果往它的脖 子挂上铁环,它的重心位置升高了,当 铁环达到一定数量时,不倒翁就不在是 不倒翁了。重心的高低影响结构的稳定 性。重心越低,稳定性越好;重心越高,稳 定性越差。 B.以前的农作物个子高,遭遇暴风骤雨 容易倾覆,造成减产;现在的农作物普 遍个子矮。就是利用了重心低结构稳定 的原理。 C. 比萨斜塔为什么不倒塌? 1590年,意大利的伟大科学家伽俐略,曾在斜塔的顶层做 过自由落体运动的实验,让两个重量相差10倍的铁球,同 时从塔顶落下,结果,两球同时着地,一举推翻了束缚人 们思想近2000年的希腊著名学者亚里士多德关于重量不同 的物体其下落的速度也不相同的“物体下落速度与重量成 正比”的理论。伽俐略开创了实验物理的新时代,被人们 称为“近代科学之父”,而他用来做实验的斜塔也因而更 加遐迩闻名。 它从1174年始建,1350年竣工, 经历了176年。但由于塔身过重,地 质松软,因此塔身仍以每年1.25毫米 的速度向南倾斜。到1999年1月,塔 顶比中轴线偏斜已达4.8米。