结构与稳定性.ppt

那么现在的意大利比萨斜塔斜而不倒，这又是怎么回事呢？ 竖鸡蛋实验 实验一：不借助外物，看能不能把鸡蛋竖立起来 实验二：借助一定的外物，看能不能把鸡蛋竖立起来 结构与稳定性 结构的稳定性 影响结构稳定性的主要因素 一、结构的稳定性 定义：结构的稳定性是指结构在荷载的作用下维持其原有平衡状态的能力。 探究实验一 半瓶水和一瓶水受同样的力，哪个容易倾倒？ 影响结构稳定性的因素 1、物体重心的位置 重心越低,稳定性越好; 重心越高,稳定性越差。 思考： 人站立时稳定，身体倾斜到一定程度的时候会变的不稳定，为什么重心下降了，反而不稳定了呢？ 结构重心的位置高低影响结构稳定性的结论成立是有条件的 。 这个条件是结构重心所在点的垂线是否落在结构底面的范围内，落在底面范围内就是稳定的，反之就会不稳定。 重心的射影位置 探究实验二 正立和倒立的矿泉水瓶哪个较稳定？受同样的力，哪个容易倾倒？ 影响结构稳定性的因素 2、支撑面的大小 支撑面越大物体越稳定 支撑面越小物体越不稳定 实验探究三 展示： 哪种形状（结构）最稳? 影响结构稳定性的因素 3、物体的形状 物体的稳定性还与物体的形状有关 影响结构稳定性的三个因素： 物体的重心位置 支撑面积的大小 结构的形状 结构不稳定性的应用 这个地震仪是我国东汉时代科学家张衡发明的 结构不稳定性的应用 倒置的啤酒瓶可以防震 在打水的桶口扣一重物，在水面时能自动翻到打水 * * 台风过后 台风过后 结论： 前一种把鸡蛋竖起来手放开之后鸡蛋会倒，随后也不会回到原来的位置；后一种放开之后鸡蛋仍是竖着的，没有离开原来的位置。后一种相对前一种具有稳定性。 那是因为我们给它添了一种结构或者把它的结构改变了，使得这种结构变得更稳定了，那什么是稳定性？什么又是结构的稳定性呢？ 填表说明下表中的物体有可能因受到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。 底小口大的 空竹篓 落地灯 静止放置的自行车 不稳定的主要原因 受到的外力 物体 推力 碰撞 支撑面积较小 碰撞 碰撞 重心过高 与地面的接触面较小、底小口大的 形状 结构的稳定性与什么因素有关？ 想一想： 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，不倒翁就不再是不倒翁了。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。 电动自行车或摩托车的另一种常　见支撑形式如左图请分析 1、支撑点与地面构成的几何形状 　　　　　　　　　　　　　； 2、前、后车轮的受力 　　　　　　　　　　　　　； 3、重心位置 　　　　　　　　　　　　　； 4、稳定情况 　　　　　　　　　　　　　； 三角形 车自身重力、承载力、地面支撑力 落在支撑架与前轮组成的三角形内 比较稳定　 接触面 支撑面 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。 案例分析：静态的自行车是如何保持稳定的？ 双脚支撑 单脚支撑 例A：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。 因为三角支架与地面有三个接触点，形成的三角形结构使照相机的支撑架更容易稳定。 例A、照相机的支撑架为什么常使用三脚架而不用其他形状？ 人们利用梯子可以登高。请分析 A字形梯载人时能稳定的原因， 如果没有梯子中间的拉杆将会怎 么样？ 一般情况下，梯子打开的时候，梯面 与地面组成三角形，梯子本身就能站 得稳。当连接两个梯面的横杆拉直时， 两个梯面的上半部分就与横杆构成了 稳定的三角形，这就进一步加强了梯 子的稳定性，保证梯子能承受人体的 压力。如果没有梯子中间的拉杆，载 人时就不能保持稳定。 因素：结构的形状 生活中我们有这样的经验，一个物体要有三个支撑点才能稳定，如果只有两个就会倒下。但是，自行车在骑起来时，却只有两个支撑点，为什么不会倒下？ 陀螺效应： 凡是高速旋转的物体，都有一种使转动轴保持不变的能力，这种能力使得陀螺即使在不平的支持面上转动也不会倒下。 所以一旦自行车运动起来