探究三角形的穩(wěn)定性

PAGE—PAGE2—注意：本頁信息請認(rèn)真填寫，打印獲獎證書以此為準(zhǔn)。請將本頁復(fù)印粘貼在項目申報材料檔案袋正面。第28屆全國青少年科技創(chuàng)新大賽中學(xué)生科技創(chuàng)新成果競賽項目申報書項目名稱：探究三角形的穩(wěn)定性申報者：藺志剛陳磊李瑞鵬所在學(xué)校（全稱）：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）:甘肅省定西市安定區(qū)東方紅中學(xué)（提醒：以上五項信息請申報者核實(shí)準(zhǔn)確無誤，打印證書以此為準(zhǔn)?。╉椖克鶎賹W(xué)科：（請在確認(rèn)的學(xué)科上劃“√”，只能選擇一項）√數(shù)學(xué)（MA）□計算機(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）□社會科學(xué)（SO）項目申報類別：（請分別在以下兩大類中選擇符合的一項劃“√”）PAGE—PAGE2—□初中項目√高中項目□個人項目√集體項目全國青少年科技創(chuàng)新大賽組織委員會制PAGEPAGE4探究三角形的穩(wěn)定性申報者：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日跡中的法國埃菲爾鐵塔更是稱得上將三角形的穩(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館的設(shè)計建筑上。例如中國奧運(yùn)中心壘球場的設(shè)計方案圖中，我們可以清晰地看到，在壘球比賽場地的后方有臺階式的觀眾席，在觀眾席上方有供觀眾乘涼遮陽的一個建筑。對于面積比較大的這個遮陽頂，建筑者在觀眾席的后方設(shè)計了許多跟直立的桿子，并且在每個桿子的頂部向遮陽頂上和直立相反的方向伸出兩根拉桿。一根固定在遮陽頂上，一根固定在地面上。這樣，這根立桿便可以“拉”起面積較大的遮陽頂。如此設(shè)計使得遮陽頂、立桿和拉桿之間形成兩個三角形，使得遮陽頂可以非常牢固的為觀眾服務(wù)。 （2）其次，我們對吊車進(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，我們逐個進(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，所以整個三角形的邊和角都被固定了，因而在的牽扯下，的形狀不會改變，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，而不會伸縮或彎曲，從而使吊桿不與車體分開，因而變向的把物體吊桿的力分給車體，所以可以平穩(wěn)的吊起重物。而對吊車的吊桿來說，應(yīng)用更多的三角形來構(gòu)成吊桿，這樣，可以減輕吊桿自身的重量，又不會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)定性來處理的。（3）對橋梁進(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，對橋中三角形的作用分析。由于橋兩端與地面接觸，故車的重力作用在對橋有支持力的橋面上。而橋的中部由于要穿過水域，而水域中又沒有對橋面起支持作用的地面，并且要在水域中構(gòu)筑對橋面支持的橋墩又比較耗費(fèi)人力、財力和大量的時間。而且這些支持物體又不能長遠(yuǎn)時間的穩(wěn)定。因此，便利用了在水域中運(yùn)用簡便、省時、安全的方法。三角形具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性，在車輛通過時，不易被壓的變形，而且它可以將受到的車的壓力分解在三角形兩條腰及底邊的垂直鋼架上，減小對橋的過大壓力，而且這些三角形每兩條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：通過這次探究活動我們認(rèn)識到了三角形的重要性和利用三角形解決實(shí)際問題的優(yōu)越性日益體現(xiàn)了出來，了解和掌握了三角形的性質(zhì)，使我們可以為社會創(chuàng)造更多財富。在這次課題研究中，我門三人深刻體會到了實(shí)際探究是有一定困難的。平時的課堂學(xué)習(xí)過于死板，走出教室去干一項自己喜歡的事，總是感到捉襟見肘。但也使我們養(yǎng)成了勤動手，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。這次課題探究使我三人體會到了團(tuán)隊合作的重要性，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)教師評語：三角形無處不在，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)，