Природа учит строителей

Почему у некоторых растений листья имеют складчатую форму ?

Складчатая форма повышает прочность листа Наше предположение:

Цель нашей работы: Экспериментально проверить сопротивляемость нагрузке плоского листа и листа, имеющего складчатую форму. Представить результаты исследования в виде таблицы. Показать примеры использования данного явления в окружающем нас мире. Выяснить, как зависит прочность листа от его формы. Задачи:

Вот уже много лет строители внимательно изучают конструкции, встречающиеся в живой природе. Поражает сочетание прочности и легкости, характерное для этих конструкций. Например, у некоторых растений листья имеют складчатую форму. Эта форма придает листьям дополнительную жесткость и прочность. Примеры подобных растений показаны на рисунке. ( щелкни н а к артинки )

Виктория амазонская названа так в 1837 году в честь английской королевы Виктории. Ее листья в поперечнике до 2 метров, гофрированные по краям, а цветки - до 35 сантиметров. Листья выдерживают вес до 800 Ньютонов! Одно растение может покрыть своими листьями до 400 квадратных метров воды, а заросли виктории могут порой простираться на целые километры. Распускается цветок виктории белоснежным, на второй день он розовый, на третий - малиновый. Виктория амазонская

Листья бука – продолговато-эллиптические, зубчатые. Листовая поверхность одного дерева огромна: у столетнего бука высотой 25 метров она приблизительно равна 1200 квадратным метрам. Бук

Манжетка обыкновенная Морошка

Физика в природе Во втором случае (когда создана складчатая структура) изгибающие усилия воздействовали на тот же материал, но при существенно большей его толщине L. FTFT Рис.1. d N N В первом случае сила тяжести груза F T и сила реакции опоры N деформировали материал толщиной d. F T – сила тяжести. N – сила реакции опоры. N N L FTFT Рис.2.

Эксперимент

Результаты эксперимента Форма листаЧисло кубиковРезультат плоская 1 лист прогнулся складчатая 1 форма листа не меняется складчатая 3 форма листа не меняется складчатая 5 форма листа не меняется складчатая 7 форма листа не меняется

Нам физика строить и жить помогает Гофрированные материалы широко применяются в строительстве, промышленности, самолетостроении и других отраслях производства. Из них изготавливают: водопропускные трубы; автодорожные тоннели; железнодорожные тоннели; пешеходные тоннели; мосты; ангары и хранилища; защитные галереи от камнепада или снежных лавин; солнцеосадкозащитные навесы; материалы для ремонта и реконструкции труб и мостов. (щелкни на картинки)

Использование металлических гофрированных конструкций для водопропускных и защитных конструкций Сборная металлическая гофрированная конструкция (СМГК) представляет собой гибкую структуру замкнутого или арочного типа, состоящую из элементов заводского изготовления – гофрированных листов, изогнутых по радиусу ее поперечного сечения. Результаты использования: Совместная работа металлической гофрированной трубы (арки) и грунта засыпки обеспечивает гибкость и высокую прочность конструкции. Такие сооружения более сейсмостойкие по сравнению с бетонными конструкциями.

ТРУБЫ БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА ИЗ ГОФРИРОВАННОГО МЕТАЛЛА

Картон гофрированный Гофрированный картон представляет собой многослойный материал, состоящий из четырёх слоёв, склеенных между собой силикатным клеем. Применяется для изготовления ящиков для упаковки сливочного масла и маргарина в монолите, для упаковки твёрдых сычужных сыров, для тары, используемой в электротехнической и лёгкой промышленности.

Заключение В процессе эволюции природа отобрала наиболее рациональные конструкции, в которых при минимальных затратах строительного материала достигается наибольшая сопротивляемость различным нагрузкам. Человек использовал достоинство складчатых конструкций в своих технических устройствах.

Тарасов Л.В. Физика в природе М.: (использование гофрированных конструкций ) (энциклопедия растений) (энциклопедия цветов) Информационные ресурсы Громов С. В., Родина Н. А. Физика 8 класс М.:2000