История успеха PASCO: Мы наш, мы новый мост построим!

Приветствую всех участников сообщества!<br> Этой записью хотела бы открыть новую рубрику в своём блоге под условным названием "<b>Истории успеха</b>", в которой буду делиться успешным опытом образовательных учреждений по использованию оборудования PASCO Scientific. <br> <br> Ассортимент компании насчитывает более 1000 разнообразных позиций демонстрационного и лабораторного оборудования и цифровых датчиков. Каким образом выстроить учебный процесс с цифровой лабораторией? Как организовать исследовательский проект с учащимися? Есть ли реальные случаи из практики применения цифровых лабораторий? Как раз на эти вопросы и можно получить ответ в историях успеха.<br> <br> Первая история посвящена работе <b>научно-проектной лаборатории Илмаринен</b> в городе Петрозаводске, которая при сотрудничестве с компанией Polymedia <a href="http://www.edcommunity.ru/press/news/detail.php?ID=28671&sphrase_id=1225751">была открыта в сентябре 2015 года</a>. <br> <br> Первый проект, который выполнили учащиеся лаборатории, был посвящён реконструкции Гоголевского моста в Петрозаводске. <br> <br> <b>Проект по теме:<br> "Измерение и анализ механических нагрузок арочно-вантового моста на базе конструкторских решений цифровой лаборатории PASCO"</b><br> <br> <img src="http://edcommunity.ru/pages/2016/schoolprojects/img/1/_MG_4832.jpg" /> <br> <b>Авторы:</b><br> М.В. Богданова, МОУ «Петровская школа»<br> А.Э. Кийски, МОУ «Петровская школа»<br> <b><br> Руководители:</b><br> А.И. Назаров, д. п. н., заведующий кафедрой общей физики ПетрГУ<br> Е.И. Прохорова, к. ф.-м. н., доцент кафедры общей физики ПетрГУ<br> <br> <b>Обоснование актуальности проекта:</b><br> В настоящее время в г. Петрозаводске из-за аварийного состояния перекрыт Гоголевский мост над железнодорожным полотном. Вместо трех полос дорог, соединяющих районы города, осталось только две. А с ростом автотранспортных средств в городе увеличивается и время, проведенное водителями и пассажирами в пробках. В связи с этим требуется спроектировать и построить новый мост.<br> <br> <b>Цель проекта:</b><br> Создание альтернативного проекта Гоголевского моста.<br> <br> <b>Задачи проекта:</b><br> <ul class="default"><li>Изготовить макет моста.</li><li>Исследовать механические нагрузки, возникающие в различных частях сконструированного моста в статическом и динамическом резонансном режимах.</li><li>Спрогнозировать реакцию реального сооружения аналогичной конструкции на внешние механические воздействия.</li></ul> <b>Описание проекта:</b><br> В ходе работы над проектом сконструирована модель моста, экспериментально определены возникающие в этой модели нагрузки и выполнен прогноз реакции реального моста аналогичной конструкции на внешние механические воздействия (поток машин, периодически дующий ветер). Мост сконструирован с помощью балок и ферм PASCO, а нагрузки измеряются с помощью датчика силы (тензодатчик чувствительностью 100 Н). Для измерения смещения моста в статическом режиме использовался ультразвуковой датчик движения PASCO. Для определения смещения в динамическом режиме использовалась калибровочная зависимость силы от смещения моста, полученная в статике. Измерения проводились в статическом режиме на частоте опорного сигнала 1 Гц, а в динамическом – на частоте 100 Гц. Статические нагрузки создавались с помощью набора грузов, подвешиваемых к горизонтальному полотну моста, а динамические нагрузки создавались путем подвешивания грузов к пружине, закрепленной на горизонтальном полотне моста. Собственная частота колебаний грузов подбиралась близкой к собственной частоте колебаний моста, которая определялась заранее (зависимость амплитуды колебаний от времени). Результаты измерений фиксировались с помощью программного обеспечения PASCO SPARKvue.<br> <br> Макет и исследования были выполнены <b>на следующем комплекте оборудования:<br> </b><img src="http://www.edcommunity.ru/upload/iblock/0f1/Ilmarinen_Most.jpg" /><br> <ul class="default"><li>Набор для сборки мостовых фермовых конструкций PASCO (2 шт.)</li><li>Комплект: Цифровой уcилитель двойной и тензодатчик PASCO (1 шт.)</li><li>Цифровой датчик движения PASCO (1 шт.)</li><li>Интерфейс беспроводной AirLink (1 шт.)<br> </li></ul>Также были использованы штатив и грузы для создания статической нагрузки.<br> <br> По итогам ребята представили свой проект на Московском международном салоне образования в 2016 году. Работы по проекту продолжаются.