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3.拱形的力量

发布时间:2014-01-21 10:50:24  

初一科学(上)

抵抗弯曲

尖山农场中学

姜振华

这些建筑在形状上有什么共同之处呢?

临江二小六年级科学

为什么这么多的建筑物都 是带有拱形的呢?
因为拱形具有很强的抗弯曲 能力,也就是可以承受很大的 压力。

把纸先卷一卷再松开,做成一个拱形,用铁 垫圈测试一下它能承受多大压力,多次实验 纸 拱 是 怎 样 变 形 的 ?

拱形和横梁承受压力的对比实验
实验方法
平展横梁 拱形
我们的发现:拱形能承受的垫圈个数比平展的横梁多。 我们的解释:拱形比平展的横梁能承受更多的重量。

承受铁垫圈的个数 第一次 第二次 第三次

为什么拱形能承受更多的力呢? ? 拱形承受力的原理: ? 拱形受到压力时,能把压力向 下和向外传递给相邻的部分, 产生了外推力。

观 察

观察思考: 1、把拱足固定,纸拱能承载多大的重量。 2、纸拱随着承重力的增加,形状有什么变化?

我们看看截取的几个图片,比较一下。

用两本书分别抵住两边拱脚,保持拱形,用 铁垫圈测试它能承受多大压力,多次实验

桥墩

桥墩

拱足

用较多书分别抵住两边拱脚,保持拱形,用 铁垫圈测试它能承受多大压力,多次实验

桥墩

桥墩

拱足

不同力抵住拱足的对比实验
抵住拱足 的数量 (书) 实验次序
第一次 第二次 第三次

承受的铁 的垫圈个 数

实验结果
? 我们的发现:
抵住拱足后,拱形能承受的垫圈个数变多了;抵 住拱足的重物越多,能承受的垫圈也多。

? 我们的解释:
拱形抵抗弯曲的能力和抵住拱足的力的大小有 关。

临江二小 六年级科学

拱形承重的秘密:
拱形承载重量时,能把压力向下向外传递给相 邻的部分,拱形各部分相互挤压,结合得更加紧密。 拱形受压会产生一个向外推的力,抵住这个力, 拱就能承载很大的重量。

赵州桥

桥面在拱形上方

特点:桥下空间高,便于船的通行。

桥面在拱形下方

特点:桥板拉住了拱足,抵消拱向外的推力,减少了 桥墩的负担。桥面也比较低而且平坦,方便通行。

拱有向外的推力

桥面可以拉住拱向外的推力

西藏拉萨铁路大桥

悉尼大桥

解释西瓜皮拱为什么不挎呢?

西瓜皮拱不挎的原因: 因为西瓜皮拱把受到的力向下 向外传递给相邻的部分,拱形各部 分相互挤压,结合得更紧密。所以 西瓜皮拱不会挎。


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