Проектна діяльність із доповненою реальністю за темою «Мости».

Проектна діяльність із доповненою реальністю за темою «Мости».

 

Мацокін Д.В. Пахомова І.М.

Розроблено заняття на тему «Мости» із використанням доповненої реальності.

Мета проекту:

• з’ясувати основні типи конструкцій мостів,
• познайомитись із основними конструкціями мостів у світі та Україні,
• визначити значення мостів у життєдіяльності людини,
• виявити основні характеристики мостів і деталі для будування,
• визначити розподіл стискаючих та розтягуючи сил в основних типах мостів,
• побудувати власний міст із простих матеріалів,
• експериментальним шляхом з’ясувати максимальне навантаження, яке може витримати отримана конструкція.

 

 

Перший етап. Пошук інформації самостійно.

 

Завдання 1.

З’ясуйте якими є основні види мостів. (Додаток 1)

За допомогою мобільного додатка із доповненою реальністю «Bridges AR» [1] можна ознайомитись із основними типами мостів у світі:

Арочні мости:

Пон-дю-Гар (Pont du Gard), Франція

Харбор-Брідж (Sydney Harbour Bridge), Сідней, Австралія (режим поїздки по мосту)

Підвісний (висячий) міст

Міст Джорджа Вашингтона (George Washington bridge), Нью Йорк, США

Вантові мости:

Leonard P. Zakim Bunker Hill Memorial Bridge, Бостон, США

Міст Еразма (Erasmus Bridge), Роттердам, Нідерланди

Балковий міст

Viaducto de Ormaiztegi, Гіпускоа, Іспанія

Розвідний міст

Тауерський міст (Tower bridge), Лондон, Великобританія - комбінований розвідний і підвісний міст (у моделі є два режими у мобільному додатку [1]: по-перше можна проїхатись по мосту, по-друге, спостерігати відкриття моста).

Консольний міст

Квебекський міст (Quebec Bridge), Квебек, Канада

 

Як це працює?

1. Завантажуєте додаток на телефон/планшет [1].

2. Роздруковуєте ключові зображення, розміщені за адресою

http://kfk.biz.ht/android/Bridges/images_ukr.html

3. Запускаєте додаток на телефоні, наводите камеру на зображення, і ви бачите 3D моделі мостів.

 

Завдання 2.

Підготуйте інформацію про мости вашого міста, країни.

(Додаток 2)

Завдання 3.

Розподіліть, мости вашого міста або країни за їх типами.

Завдання 4.

Дайте відповіді на питання:

1. Ви коли-небудь використовували дошку або стовбур дерева, щоб перейти річку, струмок або невелику водойму?
2. Чи рахували Ви коли-небудь під час подорожі скільки мостів ви долаєте, щоб дістатися до пункту призначення?
3. Виберіть свій маршрут. Пройдіть або проїдьте за цим маршрутом. Порахуйте скільки мостів ви перейшли? Сфотографуйте ці мости.
4. Які типи мостів Ви зустрічали? Як вони виглядають? Чим вони відрізняються і що в них є спільного?

 

Другий етап. Робота в аудиторії розрахована на 2 заняття.

Заняття 1.

1. Поясніть учням, що перед тим, як побудувати міст потрібно дослідити грунт, елементи конструкції, значення сил, які діють на міст із навантаженням і без нього.

2. З’ясуйте різницю між силами, які діють на конструкцію і механічними напруженнями.

3. З’ясуйте дію сил стискання та розтягу у основних конструкціях мостів [1]. Всі мости рухаються, тому повинні бути в змозі згинатися і розгинатися з силами стиснення і розтягу, які діють на них. (Покажіть учням, що ці слова означають за допомогою ваших рук, плетеної мотузки або паперу, згорнутого простою гармошкою.)

4. Запропонуйте учням побудувати свої власні мости, використовуючи опори (картонні труби), дерев’яні палички або смужки плакату (картону), нитки або мотузки. Дозвольте експериментувати з тим, скільки цукерок або копійок тримає кожен міст, залежно від того, де розміщені опори, яка конструкція моста. Ця активність допоможе їм зрозуміти, що чим міст довший, тим він слабший, а якщо проміжок між опорамизанадто великий, то міст розвалиться під власною вагою.

5. Далі запропонуйте розглянути будову аркового моста. Поясніть, що арка є одним з найдавніших архітектурних елементів, яка розвинена, що використовувався римлянами в їхніх будівлях, мостах та акведуках. Попросіть пару добровольців продемонструвати арковий міст, натискаючи на їх долоні разом високо над головами і нахиляючись вперед. Запитайте учнів, де прикладена сила цього мосту. Запитайте, що станеться, якщо добровольці стоять на слизькій підлозі. Тоді поцікавтеся, як вони можуть протидіяти цьому руху.

Заняття 2.

1. На другий день розділіть учнів по групах (п'ять-шість учнів у групі) і дайте кожній групі близько 50 пластикових соломинок, 1 тоненький скоч (1 см), невелику пластикову тару, роль навантаження можуть грати цукерки. Запропонуйте учням створити конструкцію моста.. Дайте їм близько 15-20 хвилин. Потім перевірте їх структури на міцність, акуратно заповнивши контейнери з цукерками. Попросіть учнів рахувати кількість цукерок, яку їхні структури змогли утримати. Визначте переможця та з’ясуйте особливості найміцнішої конструкції.

 

2. Покажіть учням слайди підвісних мостів. Поясніть, як працює підвісний міст. Спитайте у учнів, які переваги та недоліки підвісних мостів. Вони повинні відзначити красу моста та його здатність простягатися на великі відстані, але також побачити складність дизайну та витрати використаних матеріалів.

 

3. Після того, як учні вивчили основні типи мостів, провели груповий експеримент із будування моста, запропонуйте побудувати свій власний міст. Вони стануть інженерами-технологами власного моста. Застосують власний досвід для вирішення реальної транспортної проблеми. Вони повинні вибрати міст, який би найкраще працював у ситуації, яку вони створили, беручи до уваги місце розташування, необхідну довжину, затрати на матеріали та естетичні міркування. Робота проводиться дома і захищається у назначений час.

 

 

Додаток 1.

1. Балочні мости часто використовуються на автострадах. Балки покояться на опорах. Ці мости можуть мати довжину 300 метрів. 2. Міст з наскрізними фермами підтримується фермами у вигляді трикутників. Ці мости часто використовуються для залізниць і будуються над каньйонами, річками та іншими перешкодами. 3. У арочного моста кожен проліт утворює арку. Це один з найдавніших типів мостів. Римляни будували такого виду арки в своїх акведука і віадуках і використовували замковий камінь, щоб закріпити арку. Багато з цих мостів все ще стоять сьогодні. 4. Висячі мости.     5. Розвідні мости можуть бути підняті або розгорнуті, щоб пропустити суда. Хороший приклад - Тауерський міст у Лондоні.       6. Консольні мости.       7. Вантовий міст нагадує висячий міст, хіба тільки троси приєднані прямо до пілонів.

 

 

Додаток 2.

Балковий міст, Київ

Автодорожній балочний міст в гирлі Гавані в складі Подільського мостового переходу через Дніпро в Києві.

 

Проект 2007. Побудований 2008.

 

Балковий пішохідний міст в Ужгороді.

Пішохідний міст в Ужгороді. Він є улюбленим місцем гостей міста і городян. Міст з'єднує дві набережні - Незалежну і Студентську. Цей міст символізує любов і виконання будь-яких бажань.

Історія моста. Історія Пішохідного моста почалася ще в XIX столітті, саме тоді тут був побудований перший дерев'яний міст. Коли цю споруду розмила стрімка річка, то відновили міст вже в металевому вигляді. Тоді по мосту почав їздити транспорт. Після війни на цьому місці вже з'явився кам'яний Пішохідний міст, в тому вигляді, в якому ми його бачимо зараз.

 

Міст через Дністер

Міст довжиною 230 метрів з'єднує села Незвисько та Лука Городенківського району, що на Івано-Франківщині. Загалом мостів у околиці вкрай небагато (найближчі знаходяться у Нижневі та Устечку) тож споруда має вкрай важливе значення для транспортної комунікації. Міст довгий час перебував у аварійному стані, покриття було виконано з дерева і сильно знищене. Станом на 2017 рік покриття було замінено на металеве, проте усе одно переправа великовагового транспорту тут неможлива. Міст являє собою металеву конструкцію типу ферми, з'єднану заклепками, котра опирається на 5 бетонних проміжних опор. Існує інформація, що він був зведений ще у часи Австро-Угорщини, проте старі мапи цього не підтверджують (натомість зображена поромна переправа), а конструкція тонких бетонних опор має цілком радянський вигляд. Тому, питання точного датування споруди залишається відкритим.

 

 

Віадук у Ворохті

Один з найстаріших та найдовших кам'яних аркових мостів (віадуків) Європи: довжина 200 метрів; протяжність центральної арки — 30 метрів. Збудований у 1895 році за часів Австро-Угорської імперії полоненими італійцями.

Міст поєднує береги річки Прут. Через особливий ландшафт русла у цьому місці міст довелося будувати таким довгим.

Щоб зберегти пам'ятку історії, у 2000 році біля історичного було зведено ще один залізничний міст, тому старий Австрійський зараз не функціонує.

 

Арковий Мерефо-Херсонський міст, Дніпропетровськ

Це залізничний міст, який визнаний пам'ятником інженерної архітектури.

Історія моста. Будувати міст, за проектом Г. П. Передерія, почали в 1912 році, звели металеві опори, але будівництво було перерване війною. Відновити будівництво вдалося лише в 1929 році, і вже в 1932 році міст був відкритий для поїздів. Друга світова війна не обійшла спорудження стороною, міст був майже зруйнований, але вже в 1951 році він був відновлений. Довжина моста складає 1610 метрів, він, до речі, є найдовшим залізобетонним мостом Європи.

Арковий міст у Запоріжжі

Міст є найдовшим арковим мостом в Україні.

На арковому мосту проводяться стрибки (банджі-джампінг) з альпіністським спорядженням.

Довжина моста складає 320 м, ширина - 20 м, висота - 40 м. Передбачено прокладання магістралі для тролейбусів і автотранспорту, тротуари для пішоходів з металевою огорожею.

Після закінчення монтажу почалося випробування несучих конструкцій моста.

Випробування проводили співробітники лабораторії динаміки мостів Дніпропетровського інституту інженерів транспорту на чолі зі старшим науковим співробітником, кандидатом технічних наук Д.К.Запорожцем. Спочатку був випробуваний проліт мосту над середньою частиною річки, а потім дві крайні естакади. Випробування проводилися в шість етапів. Для цієї мети було виділено близько 50-ти самоскидів вагою в 25 тонн кожен. На металоконструкціях були встановлені контрольні прилади, які фіксували величини навантажень і деформацій елементів моста.

 

 

Вантовий міст. Півде́нний міст

Півде́нний міст — вантовий міст через Дніпро в Києві. Найвищий міст Києва (135 метрів). Довжина мосту — 1256 метрів, ширина — 41 метр. По мосту проходить Сирецько-Печерська лінія київського метро.

Південний міст - триразовий чемпіон міста серед мостів: по ширині, висоті і довжині. Щодня він пропускає понад 90 000 різних автомобілей.

Інгу́льський міст

Інгу́льський міст — розвідний міст через річку Інгул у місті Миколаїв (Україна), призначений для пропуску суден з Миколаївського суднобудівного заводу.

Довжина Інгульського моста становить 422 м, ширина — 18,5 м (4 автодорожні смуги, два тротуари завширшки 2,25 м).

Розвідний прогін, який забезпечує габарит 55 м, заввишки 60 м — керується гідравлічними циліндрами.

31 грудня 1982 року, відбувся пуск тролейбуса через Інгульський міст. Через нього пустили новий 6-й тролейбусний маршрут від парку «Народний сад» (до 2016 року — парк імені Петровського) до підприємства «Облсільгосптехніка». Для цього, на мосту довелося спорудити спеціальні розвідні конструкції контактної мережі тролейбуса на випадок розводки моста. До того, подібні конструкції використовувалися лише на розвідних мостах через Неву у Ленінграді.

 

 

Розвідний міст у Затоці.

Однією з визначних пам'яток Затоки є Розвідний міст.

Крім того всі відпочиваючі і жителі курорту залежать графіка підйому і опускання мосту, який пов'язує курорт з "Великою землею". Якщо стався підйом мосту водіям припадають чекати більше 40 хвилин.

Підвісний міст у Житомирі

 

Сьогодні ми маємо тільки один унікальний об'єкт, з яким можуть позмагатися хіба що всесвітньо відомі конструкції такого ж типу: підвісні мости через Босфор (Туреччина) і в Сан-Франциско (США). Підвісний пішохідний міст через річку Тетерів в житомирському парку ім. Шодуара. Міст називають мостом закоханих. Закохані, в знак своєї любові, вішають замки на мосту і викидають ключ в річку.

Підвісний міст розташований на висоті 43 метри, утримується металевими вантовими конструкціями на двох пілонах висотою в 70 метрів. Міст був побудований в 1982 році і спочатку був частиною спроектованого комплексу Бойової слави. З мосту відкривається чудовий вид на схили річок, старовинні райони міста Мальованка, Корбутівка, а також 37-метровий Монумент Слави.

 

 

Використані джерела:

1. https://play.google.com/store/apps/details?id=com.dmatsokin.bridges

2. https://moemisto.ua/zt/blog/nedobudovaniy-ray-za-mostom-v-zhitomiri-205.html

3. http://www.discoveryeducation.com/teachers/free-lesson-plans/bridges.cfm

4. https://etnoxata.com.ua/ru/statti-ru/ru-turizm-tsikavi-mistsja/top-15-mostov-ukrainy/