结构与稳定性ppt.ppt

台风过后,台风过后,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？,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。,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。,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：,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。,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。,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,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,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,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。,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,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,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,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后，转动的车轮也具备这种能力，这种能力使得自行车即使发生了倾斜，也能自动地把自行车调整过来，这就是自行车不倒的原因。,请举例生活中利用不稳定的结