Муниципальное бюджетное образовательное учреждение

«Средняя школа № 72 с углублённым изучением отдельных предметов»

Творческий проект

по теме «Измерение высоты зданий разными способами»

по предмету: «Физика»

Выполнил:

ученик 8 класса Б

Охлопкин Алексей

Руководитель:

учитель физики

Коснова Л.Н.

Ульяновск

2018 год

Оглавление

Введение………………………………………………………………..3

1.

Основная часть…………………….……………………………4

2.

Эксперименты…………………………………….……………..5

Заключение………………………………………………..……………8

Список использованной литературы……………………………....9

Приложения……………………………………………………….......10

Введение

Мне очень нравится измерять различные предметы линейкой, но

этого

стало

недостаточно

и

мне

захотелось

большего.

Я

захотел

измерить высоту дома, в котором я живу. Линейкой здесь уже не

обойтись и я обратился к интернету, чтоб найти способы измерения

высоты зданий.

Так как и какими способами можно измерить высоту зданий?

Ответы на эти вопросы и послужили поводом для написания работы.

Цель моей работы - это узнать больше информации о различных

измерениях высоты зданий разными способами.

Объектом исследований стала высота моего дома и способы его

измерения.

При написании проекта я поставил следующие задачи:

1. Рассмотреть различные способы измерения высоты зданий.

2. Применить эти способы для измерения высоты дома, в кото-

ром я живу.

3. Найти наиболее простой способ измерения высоты (с ошиб-

кой не более 10%);

4. Сопоставить точность разных методов.

Гипотеза

исследования:

Существует

множество

различных

способов измерения высоты здания при помощи весьма незамыслова-

тых приборов и даже без всяких приспособлений.

Новизна проекта заключается в том, чтобы больше узнать о ма-

териале, которого нет в учебниках по физике и в школьной програм-

ме, повысить интерес одноклассников к предмету.

Актуальность моей работы заключается в интересных физиче-

ских измерениях, которые знакомят с разнообразными законами физи-

ки. Тема актуальна, так как появляется возможность без каких-либо

сложных технических устройств измерить расстояние до недоступных

точек.

Этапы выполнения проекта:

1. Изучить литературные и электронные источники информации.

2. Систематизировать и обобщить найденный материал.

3. Провести эксперименты.

4. Оформить проект.

5. Создать собственный продукт презентацию по теме проекта.

6. Сформировать выводы по проделанной работе.

Область исследования – физика.

Основная часть

Все

способы

измерения

высоты

здания

подразделяются

на

физические и геометрические.

В

качестве

наиболее

простого

геометрического

способа

предлагается следующий - измерить высоту одного этажа и умножить

на количество этажей, однако гарантии того, что высота всех этажей

одинакова нет.

Более распространенным способом является метод, с помощью

которого

еще

Фалес,

по

преданию,

измерил

высоту

египетских

пирамид. Когда жрецы, желая испытать Фалеса, предложили учёному

измерить

высоту

пирамиды,

он

дождался,

когда

длина

его

собственной тени стала равна его росту, и в этот момент измерил

длину тени, которую отбрасывала пирамида. Эта измеренная длина

тени и равна высоте пирамиды.

Итак, в солнечный день можно определить высоту предмета по

его тени, руководствуясь следующим правилом: высота измеряемого

предмета во столько раз больше высоты известного вам предмета

(палки, удочки), во сколько раз тень от измеряемого предмета больше

тени от палки.

Если при измерении окажется, что тень от палки в 2 раза больше

длины палки или удочки, то высота измеряемого предмета будет в 2

раза меньше длины его тени, а если тень от палки или удочки будет

равна их длине, высота измеряемого предмета также равна высоте

своей тени.

В

ходе

исследовательской

работы

я

определил

несколько

способов, которые оказались для меня доступными:

Первый

способ:

Измерение

высоты

дома

с

помощью

фотографии: сфотографировался на фоне дома, измерил свой рост и

высоту дома на фотографии, зная свой рост, определил высоту дома.

Второй

способ:

Способ,

в

котором

используется

подсчет

количества

ступенек:

подсчитываю

количество

ступенек,

измеряю

высоту одной ступеньки, подсчитываю высоту здания.

Третий

способ:

Способ,

в

основе

которого

лежит

измерение

расстояний

при

равноускоренном

движении:

известно,

что

тела

падают с одинаковым ускорением. Бросив камень из окна, определяю

время падения и рассчитываю высоту дома.

Четвёртый

способ:

Определение

расстояния

с

помощью

прибора,

который

представляет

собой

р а в н о бед р е н н ы й

прямоугольный треугольник: устанавливаю прибор, так чтобы один из

катетов прямоугольного равнобедренного треугольника был направлен

на

здание,

нахожу

такое

место,

чтобы

крыша

здания

лежала

на

продолжении

гипотенузы,

так,

как

это

видит

глаз.

Высота

дома

определяется суммой расстояний от ног до основания дома и высотой

моего роста до уровня глаз.

Пятый способ: Способ, в основе которого лежит знание длины

своего

шага

и

длины

тени:

определяю

длину

тени

дома

шагами,

определяю длину своей тени с помощью шагов, в это же время дня.

Зная свой рост и длину своего шага, определяю высоту дома и длину

моей тени в сантиметрах.

Шестой способ: Измерить высоту дома можно также с помощью

карандаша,

ручки

или

палочки.

Этот

метод

называется

методом

скаута, основан на простом измерении.

Эксперимент № 1: Используя фотографию.

Оборудование: фотоаппарат, линейка

Для

получения

результата

используем

метод

сравнения

размеров.

Ход работы:

Я встал рядом с домом.

Держа фотоаппарат вертикально меня сфотографировали.

По готовой фотографии измерил высоту человека, и дома.

По формуле определил высоту дома:

H = h*L/l,

где H - высота дома,

h -рост человека = 1,65м,

l - рост человека на фотографии = 1,1см,

L - высота дома на фотографии = 19,1см

Вывод: используя этот метод я выяснил, что высота моего дома

составляет 28,65 метра.

Эксперимент № 2: Подсчет ступенек.

Оборудование: линейка

Ход работы: Подсчитываю количество ступенек, их 9 на одном

лестничном

марше.

Измеряю

высоту

одной

ступеньки

–

0,16

м.

Вычисляю высоту здания: 9 х 0,16 м = 1,44 см один лестничный марш,

их в 9 этажном доме 18, получаем 25,92 м. (не считая цокольного

этажа и чердака – это примерно 3 м)

Вывод: используя этот метод я выяснил, что высота моего дома

составляет 28,92 метра,

Эксперимент № 3: Равноускоренное движение.

Оборудование: камень, секундомер

Ход работы: Бросаю в окно камень и засекаю время. Получив

время, вычисляю высоту здания.

Я не буду применять формулы, а воспользуюсь таблицей из

интернета: 1 секунда — 5 метров, 2 секунды — 20 метров, 3 секунды

— 45 метров и так далее. Есть интересная особенность, камень не

обязательно бросать вниз, его можно бросить в сторону, но важно что

бы в любом случае его начальная вертикальная скорость была равна

нулю. Итак, камень летел с девятого этажа 2,5 секунды, это значит

примерно 32,5 метра.

Вывод: Высота дома методом свободного падения получается

32,5 метра.

Эксперимент

№

4: Измерение

высоты

дома

при

помощи

равнобедренного треугольника.

Оборудование: треугольник, рулетка.

Ход работы: Я взял равнобедренный треугольник и приложил его

к глазу так, чтобы одна его сторона, была параллельна земле, а другая

совпадала с верхней точкой здания. Я измерил расстояние от своих

ног до основания здания – 46 шагов, длина шага 0,65 м, получаем 29,9

м плюс мой рост – 1,65 м.

Оно оказалось равным 31,55 метров,

значит и высота дома тоже равна 31,55 метрам.

Эксперимент № 5: Измерение с помощью тени и своего шага.

Оборудование: Рулетка

Ход работы: Измерил длину своего шага – 0,65 м,

определяю

длину тени дома шагами – 130 шагов (84,5 м), определяю длину своей

тени

с

помощью

шагов

–

0,65х7=4,95

м,

в

это

же

время

дня.

Определим отношение длины тени от дома к длине тени от меня –

84,5 : 4,95 = 17,07. Зная свой рост – 1,65 м, умножим на полученный

результат (17,07), получим высоту здания – 28,2 м.

Вывод: С помощью этого метода высота дома оказалась 28,2

метра.

Эксперимент № 6: Метод скаутов

Оборудование: карандаш, рулетка.

Этот метод основан на простом измерении.

Ход работы: Поставить одного человека рядом с углом дома.

Я отошел от дома так, чтобы видеть здание целиком.

Перед собой я вытянул руку с карандашом, зажатым в кулаке.

Прищурить

один

глаз,

и

расположил

карандаш

так,

чтобы

он

полностью совпал с размерами дома.

Повернул кулак на 90 градусов так, чтобы карандаш оказался

параллелен

земле,

при

этом

основание

карандаша

должно

по-

прежнему совпадать с основанием дома.

Попросить

человека

отойти

от

дома

в

сторону,

на

которую

указывает основание карандаша. Как только он достигнет точки острия

карандаша, остановиться.

Измерить расстояние от дома до человека шагами – получилось

45 шагов, длина моего шага 0,65 м, получаем 29,2 м - это и будет

высота дома.

Вывод:

используя

этот

метод

я

выяснили,

что

высота

дома

составляет 29,2 метра.

Посмотрев технический паспорт дома по адресу проспект Врача

Сурова, дом 5, я выяснил, что реальная высота здания 30 метров.

Для

меня

наиболее

простым

и

удобным

оказался

способ

измерения высоты здания методом скаутов, так как занимает мало

времени и минимум приспособлений для решения проблемы.

Измерение высоты здания с помощью тени не всегда выполнимо,

так как необходима солнечная погода.

Измерение

высоты

здания

с

помощью

фотографии

решает

проблему, но требует специальные технические средства: цифровой

фотоаппарат (или телефон), компьютер, принтер.

Итак,

погрешность

измерения

этими

способами

-

разная.

Наиболее

точным

оказался

способ

измерения

высоты

здания

с

помощью равнобедренного треугольника и способ подсчета ступенек,

но и остальные методы показали близкие результаты.

Таким образом, поставленные задачи выполнены, и цель работы

достигнута.

Заключение

Я рассмотрел разные способы измерения высоты здания дома, и

предложил наиболее точный и простой способ, способ

измерения

высоты

здания

с

помощью

равнобедренного

треугольника.

Реализовал

на

практике

6

способов:

измерение

высоты

здания

с

п о м о щ ь ю

ф от о г р а ф и и ,

п од с ч ет

с т у п е н е к ,

с

п о м о щ ь ю

равноускоренного

движения,

с

помощью

равнобедренного

треугольника, измерение с помощью тени и своего шага и метод

скаутов.

Занимательные

эксперименты

и

подсчеты

вызвали

у

меня

восторг и познавательный интерес. На протяжении всей работы я

прочитал много интересных фактов из раздела физики, узнал, что есть

множество занимательных опытов, выбрал наиболее интересные и

увлекательные, которые можно провести дома без особых усилий и

затрат.

Итак, в

ходе выполнения работы, я применял различные способы

измерения расстояний недоступных точек. Полученные мною знания

могут

применяться

для

измерения

других

недоступных

точек,

например, высота столба, дерева, либо других высотных зданий.

В

ходе

первого

этапа,

теоретического,

я

изучил

некоторые

современные методы определения недоступных расстояний, то есть

недоступных высот.

Второй этап - практический, в ходе которого я выбрал методы

определения

расстояний

и

осуществил

практическую

часть

эксперимента.

3

этап

-

сравнительный,

в

ходе

которого

я

определил

погрешность и выявил самый точной способ определения расстояний

недоступных точек.

Выбор этих способов я сделал не случайно, вычисления в них

доступны. При изучении теоретического материала по этой проблеме,

я познакомился

и с другими способами определения недоступных

расстояний,

например,

с

помощью

зеркала.

К

сожалению,

я

не

обладаю

знаниями,

для

того,

чтобы

измерить

расстояние

данным

способом. И, в дальнейшем, я хотел бы рассмотреть и другие способы

измерения недоступных высот.

Практическая значимость моей работы в том, что она может быть

использована школьниками для повышения своего образовательного

уровня, а также научит применять полученные в школе знания на

практике, что сегодня очень актуально.

Таким

образом,

задачи

исследовательской

работы

решены,

поставленная цель достигнута, выдвинутая проблема выяснена.

Список использованной литературы

1.

Атанасян Л.С., Бутузов

В. Ф. , Кадомцев С. Б., Позняков

Э. Г.,

Юдина

И. И. Геометрия. М. Просвещение. 2005г.

2.

Баврин

И.

Большой

справочник

школьника.

Математика.

М.

дрофа. 2006г.

3.

Гельфгат, И.М.,1001 задача по физике с ответами, указаниями,

решениями/ И.М.Гельфгат

4.

Генденштейн, Л.Э. Задачи по физике с примерами решений. 7 –

9 классы/ Под ред. В.А.Орлова

5.

Интернет ресурсы

6.

Л.Э.Генденштейн., Л.А. Кирик– М.: Илекса, 2003.

7.

Марон А.Е., Марон Е.А. Контрольные тексты по физике. 7-9 кл. –

М.: Просвещение, 2008.

8.

Орлова. – М.: Илекса, 2005.

9.

Сергеев И.Н., Олехник С.Н., Гашков С.Б. Примени математику. –

М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит.,1989.