探究三角形的穩(wěn)定性

PAGE—PAGE2—注意：本頁(yè)信息請(qǐng)認(rèn)真填寫(xiě)，打印獲獎(jiǎng)證書(shū)以此為準(zhǔn)。請(qǐng)將本頁(yè)復(fù)印粘貼在項(xiàng)目申報(bào)材料檔案袋正面。第28屆全國(guó)青少年科技創(chuàng)新大賽中學(xué)生科技創(chuàng)新成果競(jìng)賽項(xiàng)目申報(bào)書(shū)項(xiàng)目名稱(chēng)：探究三角形的穩(wěn)定性申報(bào)者：藺志剛陳磊李瑞鵬所在學(xué)校（全稱(chēng)）：甘肅省定西市安定區(qū)東方紅中學(xué)輔導(dǎo)教師：蔣曉霞邢凱強(qiáng)輔導(dǎo)機(jī)構(gòu)（全稱(chēng)）:甘肅省定西市安定區(qū)東方紅中學(xué)（提醒：以上五項(xiàng)信息請(qǐng)申報(bào)者核實(shí)準(zhǔn)確無(wú)誤，打印證書(shū)以此為準(zhǔn)?。╉?xiàng)目所屬學(xué)科：（請(qǐng)?jiān)诖_認(rèn)的學(xué)科上劃“√”，只能選擇一項(xiàng)）√數(shù)學(xué)（MA）□計(jì)算機(jī)科學(xué)（CS）□物理學(xué)（PH）□地球與空間科學(xué)（ES）□工程學(xué)（EN）□動(dòng)物學(xué)（ZO）□植物學(xué)（BO）□微生物學(xué)（MI）□醫(yī)學(xué)與健康學(xué)（ME）□化學(xué)（CH）□生物化學(xué)（BI）□環(huán)境科學(xué)（EV）□社會(huì)科學(xué)（SO）項(xiàng)目申報(bào)類(lèi)別：（請(qǐng)分別在以下兩大類(lèi)中選擇符合的一項(xiàng)劃“√”）PAGE—PAGE2—□初中項(xiàng)目√高中項(xiàng)目□個(gè)人項(xiàng)目√集體項(xiàng)目全國(guó)青少年科技創(chuàng)新大賽組織委員會(huì)制PAGEPAGE4探究三角形的穩(wěn)定性申報(bào)者：藺志剛陳磊李瑞鵬定西市安定區(qū)東方紅中學(xué)高二數(shù)學(xué)（MA）輔導(dǎo)教師：蔣曉霞邢凱強(qiáng)2012年11月18日跡中的法國(guó)埃菲爾鐵塔更是稱(chēng)得上將三角形的穩(wěn)定性發(fā)揮到極致。同為世界奇跡之一的埃及金字塔從外觀上看每個(gè)面都為等腰三角形，這不得不讓人聯(lián)想到這金字塔是否也是利用了三角形的穩(wěn)定性建造而成的。三角形的穩(wěn)定性還應(yīng)用在一些大型的體育場(chǎng)館的設(shè)計(jì)建筑上。例如中國(guó)奧運(yùn)中心壘球場(chǎng)的設(shè)計(jì)方案圖中，我們可以清晰地看到，在壘球比賽場(chǎng)地的后方有臺(tái)階式的觀眾席，在觀眾席上方有供觀眾乘涼遮陽(yáng)的一個(gè)建筑。對(duì)于面積比較大的這個(gè)遮陽(yáng)頂，建筑者在觀眾席的后方設(shè)計(jì)了許多跟直立的桿子，并且在每個(gè)桿子的頂部向遮陽(yáng)頂上和直立相反的方向伸出兩根拉桿。一根固定在遮陽(yáng)頂上，一根固定在地面上。這樣，這根立桿便可以“拉”起面積較大的遮陽(yáng)頂。如此設(shè)計(jì)使得遮陽(yáng)頂、立桿和拉桿之間形成兩個(gè)三角形，使得遮陽(yáng)頂可以非常牢固的為觀眾服務(wù)。 （2）其次，我們對(duì)吊車(chē)進(jìn)行分析，如圖所示在圖中我們可以很明顯看到很多三角形，例如，。接下來(lái)，我們逐個(gè)進(jìn)行分析。在中，邊和的兩條邊被所固定，使得不可伸縮或彎折。所以A點(diǎn)到C點(diǎn)的距離就被固定了，導(dǎo)致被固定了，所以整個(gè)三角形的邊和角都被固定了，因而在的牽扯下，的形狀不會(huì)改變，所以它可以變向的給繩提供拉力。而在中，的兩邊都被所牽扯，而不會(huì)伸縮或彎曲，從而使吊桿不與車(chē)體分開(kāi)，因而變向的把物體吊桿的力分給車(chē)體，所以可以平穩(wěn)的吊起重物。而對(duì)吊車(chē)的吊桿來(lái)說(shuō)，應(yīng)用更多的三角形來(lái)構(gòu)成吊桿，這樣，可以減輕吊桿自身的重量，又不會(huì)影響吊桿本身的作用。上述這些都是應(yīng)用了三角形的穩(wěn)定性來(lái)處理的。（3）對(duì)橋梁進(jìn)行分析如圖，鋼架橋的兩邊運(yùn)用了大量的鋼架組合成多個(gè)三角形形狀的結(jié)構(gòu)，這些三角形均勻地支撐在整條橋沿寬度的兩邊。并且每一個(gè)三角形中都有一根垂直于底邊的鋼架鑲嵌在三角形中，其次，對(duì)橋中三角形的作用分析。由于橋兩端與地面接觸，故車(chē)的重力作用在對(duì)橋有支持力的橋面上。而橋的中部由于要穿過(guò)水域，而水域中又沒(méi)有對(duì)橋面起支持作用的地面，并且要在水域中構(gòu)筑對(duì)橋面支持的橋墩又比較耗費(fèi)人力、財(cái)力和大量的時(shí)間。而且這些支持物體又不能長(zhǎng)遠(yuǎn)時(shí)間的穩(wěn)定。因此，便利用了在水域中運(yùn)用簡(jiǎn)便、省時(shí)、安全的方法。三角形具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性，在車(chē)輛通過(guò)時(shí)，不易被壓的變形，而且它可以將受到的車(chē)的壓力分解在三角形兩條腰及底邊的垂直鋼架上，減小對(duì)橋的過(guò)大壓力，而且這些三角形每?jī)蓷l鋼架被另一條鋼架固定，不易變形。因此，將鋼架橋中部水域一帶使用鋼架構(gòu)造成三角形，減小橋面所受的力，由于穩(wěn)定的三角形鋼架對(duì)橋面有較大的支撐作用，因此在豎直方向上，橋面所受到的壓力及鋼架對(duì)橋面的支撐的各力為零，致使橋不易被壓彎或中斷。四．課題研究的收獲：通過(guò)這次探究活動(dòng)我們認(rèn)識(shí)到了三角形的重要性和利用三角形解決實(shí)際問(wèn)題的優(yōu)越性日益體現(xiàn)了出來(lái)，了解和掌握了三角形的性質(zhì)，使我們可以為社會(huì)創(chuàng)造更多財(cái)富。在這次課題研究中，我門(mén)三人深刻體會(huì)到了實(shí)際探究是有一定困難的。平時(shí)的課堂學(xué)習(xí)過(guò)于死板，走出教室去干一項(xiàng)自己喜歡的事，總是感到捉襟見(jiàn)肘。但也使我們養(yǎng)成了勤動(dòng)手，勤思考的好習(xí)慣，并且獲得了許多課本內(nèi)學(xué)習(xí)不到的知識(shí)。這次課題探究使我三人體會(huì)到了團(tuán)隊(duì)合作的重要性，在每一次探究中積極配合，科學(xué)分工，取得了顯著成效。輔導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)：三角形無(wú)處不在，與老百姓的日常生活息息相關(guān)。本課題組選題切和生活實(shí)際，新穎獨(dú)到，有很強(qiáng)的實(shí)用性。搜集材料翔實(shí)，