Решение задач с техническим содержанием

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ С ТЕХНИЧЕСКИМ СОДЕРЖАНИЕМ

Мальцев Сергей Сергеевич

студент ГАПОУ СО «Первоуральский политехникум»,

Я поступил в Первоуральский политехникум в 2024 году на образовательную программу «Мастер общестроительных работ». Мне нравиться учиться в техникуме, и я хочу освоить профессию строителя.

Для того, чтобы подготовиться к освоению профессиональных компетенций, необходимо хорошо изучить общеобразовательные и профессиональные дисциплины. При эффективном обучение важно осваивать общеобразовательные предметы с учётом профессиональной направленности.

Целью моей работы является решение задач по физике с техническим содержанием, соответствующем профессиональным дисциплинам, которые я буду изучать в дальнейшем.

Задачи:

изучить содержание образовательного стандарта по профессии «Мастер общестроительных работ»;

выбрать задачи по физике с техническим содержанием, соответствующим изучаемым профессиональным дисциплинам;

решить выбранные задачи;

проанализировать результаты с учётом их практического применения.

Объектом исследования являются задачи по физике с техническим содержанием.

Предметом исследования является решение и анализ результатов данных задач.

Для освоения профессии «Мастер общестроительных работ» необходимо изучить дисциплину «Основы строительного материаловедения». В строительных технологиях применяют материалы с определёнными свойствами. Можно изучить особенности пеностекла на примере решения следующей задачи.

«Пеностекло получают вспениванием стекла в процессе варки, вводя газообразующие вещества. Какую часть объёма пеностекла (в %) занимают газы, если его плотность 200 кг/м3?» [3, с. 8]

Для решения этой задачи нужно найти в справочнике значение плотности стекла: 2500 кг/м3[2, с. 159]. Плотность вещества – это отношение массы к объёму тела. Следовательно, плотность стекла , где m – масса стекла, Vc – объём стекла, а плотность пеностекла , где m – масса стекла, Vп – объём пеностекла. Массой газов в пеностекле можно пренебречь. Теперь найдём отношение плотности пеностекла к плотности стекла:

Объём газов в пеностекле равен разности объёмов пеностекла и стекла: . Найдём долю объёма газов в пеностекле в процентах: .

Подставим числовые значения: . Таким образом, воздух составляет 92 % от объёма пеностекла.

«Пеностекло — это материал, химический состав которого аналогичен обычному стеклу. Производится путем вспенивания стеклянной массы с образованием тысяч ячеек. Впервые этот материал был получен экспериментальным путем в 30-ых годах прошлого века в России». [5]

«Среди главных его характеристик выделяются – низкая плотность, легкость, прочность на сжатие, в 2 раза меньшая теплопроводность, чем у дерева, хорошее звукопоглощение, водоотталкивающая способность, пожаробезопасность, инертность к перепадам температур и стойкость к химически активным веществам. Его используют для утепления и звукоизоляции жилых и промышленных зданий. Применяется он для утепления полов, стен, кровель, перегородок на любом основании, а также коммуникационных систем». [4]

Свойства бетона можно изучить, решая следующую задачу. «Определите наибольшую высоту бетонной колонны, которая может разрушиться под действием собственной силы тяжести, если допустимое давление бетона 5000 кПа». [3, c.12]

Найдём в справочнике плотность бетона: ρ = 2200 кг/м3. [2, c. 158] Давление колонны равно отношению силы тяжести колонны к площади её основания: , где F – сила тяжести колоны, S – площадь её основания. Запишем выражение для силы тяжести: , где m – масса колонны, V – объём колонны, h – высота колонны, g – ускорение свободного падения. Подставим выражение для силы тяжести в формулу давления: . Выразим из полученного выражения высоту колонны: . Произведём расчёт: .

Таким образом, бетонная колонна выше 230 м будет разрушаться под действием собственного веса. Полученное значение высоты является очень большим.

«Бетон — это материал, который получают из цемента, жидкости, песка и гравия. Свойства материала: твердость и долговечность. Применение: широко используется в строительстве бетонно-каркасных зданий, дорог, для изготовления бетонных плит и труб, для заливки фундаментов. Также из бетона изготавливают плиты перекрытия, блоки, сваи, бордюры, лотки, ежи и другое». [1]

Неармированный бетон хорошо выдерживает нагрузки сжатия, но при деформациях сдвига, кручения и изгиба бетонная конструкция подвержена разрушению. Поэтому колонны изнутри укрепляют стальной арматурой. Тем не менее максимальная высота железобетонных колонн составляет 24 метра. [6]

Таким образом, решение задач по физике с техническим содержанием помогает освоению знаний о строительных материалах, которые пригодятся мне в дальнейшей подготовке по профессии «Мастер общестроительных работ».

Список литературы

Виды бетона// ООО «Реал». – 2018 – 2024. - URL: https://real-vl.ru/statii/vidy-betona/ (дата обращения 17.11.2024)

Демкович В. П., Демкович Л. П. Сборник задач по физике для 8—10 классов средней школы.: Пособие для учащихся. - 5-е изд., перераб. - М.: Просвещение, 1981. – 206 с., ил. – Текст непосредственный.

Низамов И.Н. Задачи по физике с техническим содержанием: Пособие для учащихся/ под ред. А.В. Перышкина. - 2-е изд., перераб. – М.: Просвещение, 1980. – 96 с., ил. – Текст непосредственный.

Обзор пеностекла// Женский журнал TutKnow. – 2012 – 2024. - URL: https://tutknow.ru/building/uteplenie/6267-obzor-penostekla.html (дата обращения 16.11.2024)

Пеностекло-утеплитель – что это такое, характеристики, применение, виды, особенности монтажа// Малоэтажная страна. – 2013 – 2024. – URL: https://m-strana.ru/articles/penosteklo-uteplitel/ (дата обращения 16.11.2024)

Таблица размеров железобетонных колонн// ООО «БЗСК». – 2024. - URL: https://bzsk.ru/stati/tablica-razmerov-zhelezobetonnyh-kolonn.html (дата обращения 16.11.2024)

Федеральный государственный образовательный стандарт среднего профессионального образования по профессии 08.01.27 Мастер общестроительных работ (Утвержден приказом Министерства просвещения Российской Федерацииот 18 мая 2022 г. N 342)// ООО НПП «ГАРАНТ-СЕРВИС».-2024.-URL: https://base.garant.ru/404823767/53f89421bbdaf741eb2d1ecc4ddb4c33/#friends