ДЕМОНСТРАЦИОННЫЙ НАБОР "ФЕРМОВЫЕ КОНСТРУКЦИИ И РАЗВОДНЫЕ МОСТЫ"

Набор «Фермовые конструкции и разводные мосты» применяется при проведении проектных работ учащихся, работ практикума и демонстрационных экспериментов.

Учебные задачи: развитие навыков конструирования в процессе сборки различных моделей мостов, в том числе и разводного моста, экспериментальное изучение статики на основе измерения усилий сжатия и растяжения, возникающих в элементах моделей мостов и фермовых конструкций, изучение явления резонанса и зависимости резонансных частот колебаний от прочностных характеристик моделей мостов.

В состав набора-конструктора входят: комплект элементов блочного конструктора, цифровой датчик силы, цифровой датчик ускорения трехкоординатный, виброгенератор, генератор, ПО, методическое пособие, комплект контейнеров для хранения набора.

Сборка моделей мостов и фермовых конструкций осуществляется из деталей блочного конструктора с объемным соединением элементов. Детали для сборки модельных конструкций изготовлены из пластика и соединяются друг с другом как непосредственно с помощью системы выступов — отверстий специальной формы, так и с помощью отдельных соединительных деталей.
Деталь представляет собой соединенные в одной плоскости базовые крепящие элементы.

Состав деталей конструктора:

• Детали, состоящие из 3-х элементов в 1 ряд
• Детали, состоящие из 4-х элементов в 1 ряд
• Детали, состоящие из 5-ти элементов в 1 ряд
• Детали, состоящие из 6-ти элементов в 1 ряд
• Детали, состоящие из 4-х элементов по 2 элемента в 2 ряда
• Детали, состоящие из 6-ти элементов по 3 элемента в 2 ряда
• Детали, состоящие из 8-ми элементов по 4 элементов в 2 ряда
• Детали, состоящие из 10-ти элементов по 5 элементов в 2 ряда
• Детали, состоящие из 12-ти элементов по 6 элементов в 2 ряда
• Детали, состоящие из 9-ти элементов по 3 элемента в 3 ряда
• Детали, состоящие из 3-х элементов с отверстиями в 1 ряд
• Детали, состоящие из 5-и элементов с отверстиями в 1 ряд
• Детали, имеющие П-образное сечение (полоз).
• Детали, обеспечивающие неподвижное соединение элементов
• Детали, обеспечивающие подвижное соединение элементов

Ассортимент и количество элементов блочного конструктора обеспечивают сборку модели разводного моста и модели моста с изменяемой жесткостью. Модель разводного моста имеет противовесы, обеспечивающие отсутствие усилий при разведении моста и нахождение его в разведенном состоянии без какой-либо дополнительной фиксации.

Модель моста с изменяемой жесткостью обеспечивает быструю установку на полотно моста съемной фермовой конструкции.
Кроме того, обеспечивается сборка 2-х фермовых конструкций различного типа с шарнирным соединением линейных элементов между собой. Одна из фермовых конструкций имеет дополнительные вставные элементы для изменения углов стыковки элементов. Каждый линейный элемент фермовой конструкции обеспечивает вставку в него датчика силы с целью измерения характера усилия (сжатие/растяжение) и величины усилия в данном линейном элементе при нагружении фермы.
Фермовые конструкции устанавливаются на подставки (опоры), которые также изготавливаются из элементов блочного конструктора. Подставки связаны между собой горизонтальной стяжкой и обеспечивают подъем нижней точки фермы от стола на заданную высоту.

Виброгенератор питается от генератора и комплектуется переходным элементом, так чтобы его шток служил одной из опор модели моста.

Программное обеспечение позволяет одновременно регистрировать сигналы от 3-х датчиков силы в виде зависимости силы от времени. Для датчика ускорения ПО обеспечивает переключение диапазонов, выбор режима вывода данных (без фильтрации/с фильтрацией) и представление данных на мониторе в виде зависимости ускорения от времени.

Методическое руководство содержит инструкции по сборке моделей мостов и фермовых конструкций, а также описание методики проведения экспериментов, алгоритмов получения данных и их обработки.

Область применения: основное общее образование, дополнительное образование, проектная и метапредметная деятельность (физика, информатика, робототехника), инженерно-технические специальности.

Рекомендуемый возраст: от 12 лет.