Номер 4, страница 65 - гдз по физике 8 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 2. Механические свойства жидкостей, газов и твёрдых тел. Параграф 16. Деформация твёрдых тел. Виды деформации. Задание 16 - номер 4, страница 65.

Условие.

4. Приведите примеры использования трубчатых конструкций в технике и трубчатого строения в природе.

Решение.

Трубчатые конструкции и структуры получили широкое распространение как в технике, так и в природе благодаря своей уникальной способности обеспечивать высокую прочность и жесткость при минимальном весе и расходе материала. Полая цилиндрическая форма оптимально сопротивляется изгибающим и скручивающим нагрузкам.

Использование трубчатых конструкций в технике

В инженерной практике трубы используются в качестве несущих элементов и каналов для транспортировки веществ. Основные примеры:

1. Строительство: каркасы высотных зданий, башен (например, знаменитая Шуховская башня в Москве), опор линий электропередач, мачт, строительных лесов, элементов мостов и ферм. Использование труб позволяет создавать легкие и ажурные, но при этом очень прочные конструкции.

2. Транспорт: рамы велосипедов, мотоциклов, гоночных автомобилей (пространственные рамы), элементы фюзеляжа и крыльев самолетов. В этих областях критически важно снижение веса без потери прочности.

3. Машиностроение: полые валы и оси, которые при меньшем весе могут передавать такие же крутящие моменты, как и сплошные. Корпуса различных аппаратов и приборов.

4. Трубопроводы: наиболее очевидное применение для транспортировки жидкостей и газов на большие расстояния (нефтепроводы, газопроводы, водопроводы).

5. Мебельная промышленность: каркасы для стульев, столов, стеллажей, что делает мебель легкой, прочной и современной.

Трубчатое строение в природе

Природа давно "изобрела" трубчатые структуры как эффективное решение для выполнения опорных и транспортных функций. Примеры:

1. Растительный мир: стебли многих растений, таких как злаки (пшеница, рожь), бамбук, тростник, имеют трубчатое строение. Это позволяет им выдерживать собственный вес и порывы ветра, не ломаясь, а также обеспечивает эффективный транспорт воды и питательных веществ по капиллярам.

2. Животный мир: кости конечностей у птиц и многих млекопитающих являются трубчатыми. Полость внутри кости (костномозговой канал) значительно снижает массу скелета, что особенно важно для полета птиц, при этом почти не уменьшая прочность кости на изгиб и сжатие.

3. Другие примеры в живой природе: стержни перьев птиц, иглы дикобразов и ежей также имеют полую или пористую структуру, сочетая легкость и прочность. Вся система кровообращения (артерии, вены) и дыхательная система (трахея, бронхи) живых организмов представляет собой сложную сеть трубок.

Ответ: Примерами использования трубчатых конструкций в технике являются трубопроводы для транспортировки нефти и газа, каркасы зданий и башен (например, Шуховская башня), рамы велосипедов и самолетов. В природе трубчатое строение характерно для стеблей злаковых растений и бамбука, полых костей птиц, обеспечивающих легкость при сохранении прочности, а также для кровеносных сосудов и дыхательных путей животных.