Номер 10, страница 80, часть 2 - гдз по физике 7 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Глава V. Работа, мощность, энергия. Параграф 24. Блоки. Наклонная плоскость - номер 10, страница 80.

Условие.

10. Используя Интернет и другие доступные вам источники информации, найдите сведения о строительстве египетских пирамид и применении простых механизмов при строительстве. Подготовьте презентацию об этом.

Простые механизмы и сегодня широко используют в быту и в технике.

Решение.

Строительство египетских пирамид — одно из величайших инженерных достижений древнего мира. Возведение таких монументальных сооружений, как пирамида Хеопса, состоящей из примерно 2,3 миллиона каменных блоков средним весом 2,5 тонны каждый, требовало не только огромных трудовых ресурсов, но и гениальных инженерных решений. Основой этих решений было эффективное применение простых механизмов.

Ниже представлены сведения об основных простых механизмах, которые, по мнению большинства историков и инженеров, использовались при строительстве пирамид.

1. Наклонная плоскость (пандус)

Это самый важный механизм, применявшийся для подъема тяжелых каменных блоков на строящуюся пирамиду. Пандус представляет собой наклонную плоскость, которая позволяет поднимать груз, прикладывая меньшую силу, чем вес самого груза, за счет увеличения пути. Существует несколько гипотез о конструкции пандусов:

• Прямой пандус: длинная насыпь, ведущая от каменоломни к одной из сторон пирамиды. Главный недостаток — по мере роста пирамиды пандус должен был становиться все длиннее и массивнее, и его объем мог бы превысить объем самой пирамиды.
• Спиральный пандус: пандус, который опоясывал пирамиду по спирали, надстраиваясь по мере возведения новых уровней. Эта теория объясняет, как блоки могли доставляться на большую высоту.
• Внутренний пандус: современная гипотеза, предполагающая, что основной подъем осуществлялся по пандусу, скрытому внутри самой пирамиды. Внешний пандус использовался только для строительства нижней части.

Пандусы, скорее всего, строили из щебня, песка и кирпича-сырца, а рабочую поверхность покрывали мокрой глиной для уменьшения трения.

Ответ: Наклонная плоскость (пандус) являлась ключевым механизмом, позволявшим рабочим поднимать многотонные блоки на большую высоту, уменьшая необходимую для этого силу за счет увеличения проходимого расстояния.

2. Рычаг

Рычаг — это простой механизм, представляющий собой твердое тело, которое может вращаться вокруг точки опоры. Рычаги давали огромный выигрыш в силе и использовались на всех этапах строительства:

• В каменоломнях: С помощью деревянных рычагов и клиньев рабочие откалывали огромные блоки известняка и гранита от скального массива.
• При транспортировке: Рычаги использовались для того, чтобы приподнимать блоки для подкладывания под них катков или салазок.
• На строительной площадке: Для точной установки и подгонки блоков друг к другу рабочие использовали короткие, но прочные рычаги, позволявшие сдвигать и поворачивать камни с миллиметровой точностью.

Ответ: Рычаг применялся для получения выигрыша в силе при отделении каменных блоков в карьерах, их перемещении на небольшие расстояния и для финальной, точной установки на место.

3. Салазки и катки (для уменьшения трения)

Транспортировка блоков от каменоломни до места строительства (иногда на десятки километров) была сложнейшей задачей. Для этого египтяне не использовали колесо в современном его понимании, а применяли более простые, но эффективные методы.

• Салазки: Каменные блоки устанавливались на большие деревянные салазки. Эти салазки затем тянули по земле большие группы рабочих.
• Уменьшение трения: Чтобы облегчить движение салазок, дорогу перед ними поливали водой. Вода делала песок тверже и значительно снижала коэффициент трения. Это подтверждается знаменитым изображением из гробницы Джехутихотепа.
• Катки: Также вероятно использование деревянных катков (бревен), которые подкладывались под салазки. Перекатываясь, катки заменяли трение скольжения на значительно меньшее трение качения.

Ответ: Для перемещения блоков по горизонтальной поверхности использовались деревянные салазки, а сила трения уменьшалась путем смачивания песка водой или с помощью подкладывания под салазки круглых бревен (катков).