«Масштаб, пропорции и их применение в проектных работах»

Серяков Артём Евгеньевич, учащийся 6-го класса;

Научный руководитель: Афанасьева Людмила Николаевна,

учитель математики

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Лицей №9

имени А. С. Пушкина Зеленодольского муниципального района Республики

Татарстан»

Развитие интереса к инженерной деятельности должно начинаться со

школьной скамьи для того, чтобы к поступлению в вуз технической

направленности, обучающийся уже имел полное представление о той

профессии,

на

которую

он

собирается

поступать,

и

обладал

первоначальными

знаниями

и

навыками

инженерно-технической

деятельности.

Создание макета увлекательный и творческий процесс. Увидев

изображение будущего здания в миниатюре, вы сможете гораздо четче

представить, каким оно станет, когда будет возведено, так как макет

выполняется

до

мельчайшей

детали.

Изготовление

макетов

требует

максимальной точности. Этот процесс не менее ответственный, чем само

строительство.

Предметное

и

пространственное

моделирование

или

макетирование стимулирует творческую мысль и вызывает новые идеи.

Архитектурный макет - на французском maquette (набросок) — это 3d

конструкция, которая представляет в уменьшенном масштабе строительный

проект сооружения или комплекса строений.

В отличие от современной компьютерной графики макетирование все

еще остается в сфере ручной индивидуальной работы.

Каждый из нас с детства знаком с фразой: «Математика – царица

наук». Еще в начальной школе на уроках математики нас учат простейшим

построениям. Мы учимся рисовать треугольники и квадраты, строить

отрезки, соблюдая масштаб.

В седьмом классе происходит разделение математики на алгебру и

геометрию. В этой дисциплине очень важно понять задачу и правильно

изобразить к ней чертеж, что в большинстве случаев приводит к успешному

результату.

Любые

виды

моделирования

помогают

школьникам

с

выполнением

чертежей

и

способствуют

развитию

пространственного

мышления.

Я поставил цель - создать макет маяка Токаревского с применением

знаний, полученных на уроке математики и физики.

Маяк Токаревского – это действующее навигационное сооружение во

Владивостоке, один из старейших маяков Дальнего Востока. Расположен на

юго-западне полуострова Шкота, в крайней южной точке мыса Токаревского.

Задачи: Произвести необходимые расчеты в соответствии с принятыми

пропорциями и изготовить макет маяка. Собрать простейшую электрическую

цепь.

Основные этапы работы

Изучив информацию о маяке, пересмотрев фотографии, я приступил к

разработке будущего макета.

Из сети интернет я узнал, что высота маяка 11,48м. Так как модели

макетов делаются в уменьшенном виде я понял, что для его создания мне

пригодятся знания по теме «масштаб» [2, с. 136], которые я получил на

уроках математики. Масштаб используют не только в картах. Прежде чем

построить стадион или ракету, делают их чертежи на бумаге или на

компьютере. При этом уменьшают все размеры, используя подходящий

масштаб. Тогда я решил, что буду делать модель макета в масштабе 1:30.

Из формулы

a

=

b ∙

m

n

я нашел длину модели макета маяка

a

=

11480 ∙

1

30

=

382 мм

.

На уроках математики я узнал, что понятие пропорции как равенства

двух отношений чисел для натуральных чисел было известно в древности.

Слово proportio ввёл в употребление Цицерон в I в. до н. э., который означал

«соответствие», «соотношение». Современную запись пропорции ввёл

немецкий учёный Г. Лейбниц в 1693 г. В ХVII в. пропорцию a : b = c : d.

Пропорции существуют в живой природе и применяются практически во

всех сферах жизни человека: искусстве, кулинарии, медицине, технике и др.

Полностью понял и сумел сформулировать принцип действия этого

простого механизма Архимед. Ему принадлежит крылатое выражение:

«Дайте мне точку опоры, и я переверну Землю».

Пропорция

M

m

=

L

l

, где M и m — массы грузов, а L и l — плечи рычага,

показывает, какую выгоду даёт рычаг. [2, с. 139]

В своей работе я тоже применил пропорцию. [2, с. 125]

Сначала я измерил длину маяка и основных его частей на фотографии. У

меня получилось: H=150мм, a=35мм, b=43мм, c=20мм, d=12мм, e=10мм.

Рис.1 Схема измерения размеров по фотографии

Методом пропорции вычислил значение размеров деталей макета маяка:

h

1

H

м

=

a

h

ф

;

h

1

382

=

a

150

,

h

1

=

382 ∙35

150

,

h

2

382

=

a

150

,

h

1

=

382 ∙ 43

150

,

h

3

382

=

a

150

,

h

1

=

382 ∙20

150

,

h

4

382

=

a

150

,

h

1

=

382 ∙12

150

,

h

1

=

90 мм

h

2

=¿

110мм

h

3

=¿

50мм

h

4

=

30 мм

По этой формуле были рассчитаны все конструкции. Когда все

вычисления были закончены и зная все размеры я приступил к чертежу

деталей. На листе формата А3 в масштабе 1:2, чтобы уместились все детали,

я начертить детали макета здания маяка.

Затем я вычертил все детали на картоне в масштабе 1:1 и вырезал их. В

своей работе я использовал гофрированный картон. С помощью этого

картона у меня получилось сделать фигурные детали. Все три яруса маяка

сделаны из призмы.

После того как все детали были сделаны я с помощью баллончика белой

краски раскрасил все детали. Основной цвет маяка Токаревского – белый.

Рассмотрев фотографии и изучив информацию о маяке, я узнал, что на маяке

установлена металлическая крыша в форме конуса, которая увенчана шпилем

на «яблоке» и выкрашена в красный цвет. Методом Папье-маше я сделал

крышу и раскрасил ее в красный цвет. Затем я сделал флюгер и маленький

фонарь.

И приступил к следующему этапу. Самая простая электрическая цепь

состоит из источника тока, приемника (потребителя) и системы передачи

(провода). Для того чтобы эти элементы стали полноценной цепью, они

должны быть правильно соединены между собой. Кроме того, цепь должна

быть замкнутой. [8, с. 93] Я закупил необходимые материалы и сделал

простую электрическую цепь в домашних условиях. Затем установил всё

внутрь макета. Макет маяка Токаревского готов.

Фото 1. Процесс изготовления макета маяка

Макетирование – это творческий, художественный процесс. Несмотря

на то, что сейчас уровень техники позволяет повертеть и рассмотреть

виртуальный макет, никакая 3D-графика не заменит «живой» настоящий

макет.

Ручная работа всегда останется признаком высшего качества работы,

«высшим пилотажем» макетчика.

Важно вернуть к жизни «русский инженерный метод», корни которого

уходят в историю. Этот подход к обучению сочетает теоретические знания с

одновременным

развитием

практических

навыков.

Он

направлен

на

формирование у школьников не только знаний, но и способности к

нестандартному мышлению, конструированию и решению реальных задач.

Литература:

1. Корякин В.И., Романов В.Г., Сысоев Ю.П. Атлас маяков. Побережье

России и республик бывшего СССР. – 2006. – 137с.

2. Математика : 6-й класс : базовый уровень : учебник : издание в pdf-

формате : в 2 частях / Н. Я. Виленкин, В. И. Жохов, А. С. Чесноков [и др.]. — 4-

е изд., стер. — Москва : Просвещение, 2024.

3. Физика. Химия. 5-6 классы - Гуревич А.Е., Исаев Д.А., Понтак Л.С

.

М.:Дрофа, 1999.-192с.:ил.