НАБОР ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ (НАПРЯЖЕНИЯ И ДЕФОРМАЦИИ)

Установка для изучения сопротивления материалов (напряжения и деформации) применяется при выполнении работ практикума и в рамках проектной деятельности учащихся.

Предназначена для исследования свойств материалов на модельных конструкциях фрагментов мостов и других инженерных сооружений путем измерения усилий возникающих в элементах конструкции под действием приложенной нагрузки.

Установка представляет собой набор-конструктор, из элементов которого можно собрать модель горизонтальной балки с жесткой заделкой, 2 модели кронштейнов с различными углами установки раскоса, ферму «Кинг-пост».

Учебные задачи: развитие навыков конструирования в процессе сборки моделей элементов мостов и строительных конструкций, экспериментальное изучение статики на основе измерения усилий сжатия и растяжения, возникающих в элементах моделей ферм, балок и кронштейнов.

Состав: цифровой датчик силы, груз наборный, комплект деталей из пластика для сборки моделей конструкций, адаптер для крепления балок на стержень штатива — 2 шт., основание штатива со стержнем, ПО, методическое пособие.

Элементы блочного конструктора для сборки модельных конструкций изготовлены из пластика и соединяются друг с другом как непосредственно с помощью системы выступов — отверстий специальной формы, заложенных в детали, 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 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 элемента в 2 ряда
• Детали, состоящие из 10-ти элементов по 5 элементов в 2 ряда
• Детали, состоящих 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-ти элементов с отверстиями в 1 ряд
• Детали, обеспечивающие соединение элементов
• Детали, обеспечивающие подвижное соединение элементов (оси и шайбы).

Ассортимент и количество элементов блочного конструктора обеспечивают сборку модели балки с жесткой заделкой, модели кронштейна и модели фермы «кинг-пост».

Каждый линейный элемент балки, кронштейна и фермовой конструкции обеспечивает вставку в него датчика силы с целью измерения характера усилия (сжатие/растяжение) и величины усилия в данном элементе при нагружении конструкции.

Фермовая конструкция устанавливается на подставки (опоры), которые также изготовлены из элементов блочного конструктора. Подставки связаны между собой горизонтальной стяжкой и обеспечивают подъем нижней точки фермы от стола на высоту 175мм.

Модели балки с жесткой заделкой и кронштейна собираются на штативе и крепятся к его стойке с помощью стальных адаптеров.

Цифровой датчик силы имеет пределы измерения от -20Н до +20Н. Датчик имеет разъем USB для подключения к компьютеру (нетбуку) с помощью соединительного кабеля. Элементы крепления датчика силы обеспечивают его установку в разрыв балок и других элементов, составляющих модельную конструкцию.

Программное обеспечение позволяет представлять данные в виде зависимости силы от времени и выполнять коррекцию нуля датчика силы перед началом измерений.

Габариты установки: 490 мм (длина) и 250мм.

Методическое руководство содержит инструкции по сборке, 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.