Прочные конструкции
проект по окружающему миру (подготовительная группа)

Филиал №3 муниципального дошкольного образовательного учреждения «Верхнекетский детский сад» Верхнекетского района Томской области.

V районная научно – исследовательская конференция дошкольников «Умники и умницы»

Исследовательская работа

Десятсковой Алены

«Прочные конструкции»

 Номинация: «Я познаю мир»

р.п. Белый Яр 2019г.

Информация об авторах исследовательской работы:

Ф.И. ребенка: Десятскова Алена.

Ф.И.О. родителя: Десятскова Любовь Анатольевна.

Ф.И.О. педагога: Зорина Наталья Владимировна.

Учреждение: Филиал №3 муниципального дошкольного образовательного учреждения «Верхнекетский детский сад» Верхнекетского района Томской области.

Населенный пункт: р.п. Бедый Яр.

Актуальность.

 Так сложилось, что форма земной поверхности постоянно изменяется. Как большие куски печенья, лежащие на слое масла, тектонические плиты, из которых сложена поверхность Земли, движутся, трутся друг о друга и сталкиваются. При этом трение создает вибрации на поверхности земли. Во время землетрясения, в зависимости от силы колебаний и различных других факторов, здания и сооружения могут быть повреждены или разрушены. 

В наши дни можно построить более устойчивые здания, чем десятилетия назад, благодаря научным открытиям, которые стали залогом усовершенствования процесса проектирования.

Цель исследования: исследовать характеристики здания, которые повышают его устойчивость к землетрясению, используя симулятор землетрясений, сконструированный из кубиков LEGO.

Гипотеза: высокие или тонкие конструкции менее устойчивы и с большей вероятностью обрушатся во время землетрясения.

Задачи исследования:

1.        Узнать, что такое землетрясение, что вызывает землетрясения, и какую опасность они создают.

2.        Выяснить, как ученые оценивают силу землетрясения.

3.        Изучить, какие факторы влияют на устойчивость зданий.

Методы исследования:

1. Накопление научного материала: изучение литературы и источников информации, ознакомление с теорией вопроса.
2. Осмысление собранного материала: сравнение, измерение, обобщение, моделирование.

Этапы работы:

1. Подготовительный: сбор и изучение информации.
2. Практическая часть исследовательской работы.
3. Оформление работы.
4. Защита работы.

Исследовательская работа.

Меня зовут Десятскова Алена. Мне 6 лет. Я хожу в подготовительную к школе группу детского сада. Мне нравится узнавать все новое. Раньше книги мне читали взрослые, теперь я умею читать сама. Недавно мне попалась «Энциклопедия стихийных бедствий» и я отправились исследовать опасный мир катастроф. Книга поразила меня своими интересными фактами, яркими фотографиями и незабываемыми историями. Из энциклопедии узнала - землетрясения являются одним из наиболее страшных природных катастроф, они наносят огромный ущерб экономике государств, населению и экологии нашей планеты. Я стала искать разную информацию, чтобы узнать подробнее об этом явлении: почему оно происходит, какие бывают виды землетрясений и, самое главное, какие нужно строить здания, чтобы они не разрушались во время землетрясений.

Вместе с взрослыми (воспитателем и мамой) я провела опыты на данную тему, и показала их своим друзьям, и рассказала им о землетрясениях и о том, какие здания более устойчивые к землетрясениям.

Сегодня результатами нашего исследования я хотела бы поделится с вами.

1. Для того чтобы понять какие здания более устойчивы к землетрясениям вначале мы узнали: что такое землетрясение, что вызывает землетрясения, и какую опасность они создают.

1.1  Что же такое землетрясение.

Землетрясение - природное явление, это подземные толчки, вызванные процессами, происходящими внутри земли, обладающие разрушительной силой. Землетрясения происходят в любой точке земного шара, в любое время года, определить, где и когда, и какой силы будет землетрясение почти невозможно.

Они не только разрушают наши дома и изменяют природный ландшафт, но и уничтожают города и даже целые цивилизации.

1.2 Что вызывает землетрясения.

Землетрясения являются следствием движения, происходящего в глубине нашей Земли, причин по которым возникают эти движения множество - это внешнее воздействие космоса, Солнца, вспышки на солнце и магнитные бури.

Некоторые ученые высказывают предположения, что виновницей землетрясений может являться Луна. Было замечено, что сильные разрушительные землетрясения совпадали с полнолунием.

Деятельность человека тоже оказывает отрицательное воздействие на подвижность земной коры. Человек необдуманно вмешивается в природный ландшафт - сносит горы, возводит на реках плотины и гидростанции, строит новые водохранилища, города. Да и добыча полезных ископаемых - нефти, газа, каменного угля, строительных материалов - щебень, песок - влияет на сейсмоактивность. Своими непродуманными действиями человек провоцирует оползни, обвалы и землетрясения.

1.3 Какую опасность они создают.

Безусловно, землетрясения - одно из самых грозных явлений природы. Колебания земной коры вызывают разрушения. Землетрясения могут продолжаться несколько секунд или несколько минут и приносят людям страшные бедствия. Последствия землетрясений ужасны: погибшие люди, разрушенные города, наводнения, пожары, потопы от разорванных водопроводов.

2. Узнали, как ученые оценивают силу землетрясения.

Для того чтобы определить силу землетрясения, используют несколько шкал. Самая известная – шкала Рихтера. Для этой шкалы используется прибор, который называется сейсмограф; сейсмограф измеряет величину волн, возникающих при землетрясении. Величина, или сила землетрясения обычно составляет от 1 до 8 баллов по шкале Рихтера. Ударные волны землетрясения величиной 1 балл можно обнаружить только с помощью специальных приборов; землетрясения же силой 8 баллов вызывают крупномасштабные разрушения. Увеличение баллов на единицу означает увеличение силы землетрясения в 10 раз. Например, землетрясение силой 5 баллов по шкале Рихтера в десять раз сильнее, чем землетрясение в 4 балла.

3. Опытным путем проверили, какие факторы могут влиять на устойчивость зданий во время землетрясений.

3.1 Используя кирпичики конструктора LEGO я построила три здания разных по высоте и конструкции. Затем следуя инструкциям по сборке для создания симулятора землетрясения,  самостоятельно собрала платформу способную передавать зданиям колебательные движения. С ее помощью мы собирали опытные данные, чтобы решить, пройдет ли здание испытание землетрясением.

После чего я запрограммировала симулятор для моделирования землетрясений разной силы. Уровень мощности мотора в программе определял амплитуду созданного землетрясения.

3.2 Мы провели ряд опытов, чтобы понять взаимосвязь между размером опор здания, высотой и способностью выдерживать воздействие землетрясения.

Изменение высоты.

Мы использовать низкие и высокие здания с узкими основаниями  (строения А и Б).

Установив высокое здание (строение В) на вибрирующую основу, мы нашли наименьшую силу землетрясения, при которой оно обрушилось.

Затем, с помощью той же программы выяснили, что при той же площади основания низкое здание (строение А) оказалось более устойчиво, чем высотное.

Изменение ширины основания.

Используя ту же программу, проверили, может ли высотное здание с узким основанием (здание B) быть устойчивее, чем высотное здание с  широким основанием (здание С).  

В ходе опыта выяснилось, что при большей                                                          площади основания высотное здание гораздо

                                              устойчивее.

Вывод.

Предсказать, когда произойдут землетрясения, учёные пока ещё не могут. Это трудно, потому что землетрясения зарождаются в недоступных глубинах земли. Сейчас можно только ослабить последствия землетрясений. Для этой цели в районах, которым они угрожают, строительство ведётся по специально разработанным правилам. Применяются особые строительные материалы и конструкции.

Проведя ряд экспериментов, мы пришли к выводу, что низкие здания более устойчивы к землетрясениям. Высокому же зданию поможет противостоять сильной вибрации более широкое основание.

Значение изученного материала для Томской области.

 Довольно сильные подземные толчки были зафиксированы в Томской области 21 января 2018года. Магнитуда в эпицентре составила 5,5, такое землетрясение классифицируется как «довольно сильное».

Эпицентр землетрясения находился в Парабельском районе Томской области. В том районе ведется интенсивная добыча полезных ископаемых, поэтому, вероятно, это было техногенное землетрясение, вызванное добычей нефти. Люди в ближайших населенных пунктах могли почувствовать толчки, но разрушений не было. Если бы землетрясение произошло ближе к Томску, вероятно, возникли бы серьезные проблемы.

Перспектива.

Узнать правила поведения во время землетрясения.

Список литературы.

1. А.А. Никонов «Землетрясения» Издательство «Знание» Москва,1984г.
2. С.В. Поляков «Последствия сильных землетрясений» Издательство «Стройиздат» Москва, 1978г.
3. В.И. Уломов «Сейсмичность» Большая Российская энциклопедия (БРЭ), том «Россия»,2004.
4. «Энциклопедия стихийных бедствий» Издательство Проф-Пресс, 2014 г.
5. Интернет – ресурсы: https://www.intelkot.ru; http://www.luchiksveta.ru; http://www.tomsk.ru