На протяжении более чем 4500 лет люди в разных концах света строили гигантские пирамиды. Сооружение старейших из египетских пирамид началось почти 4600 лет назад, а самые молодые пирамиды были завершены около 600 лет назад в Центральной Америке. Каждая из пирамид требовала долгого строительства и труда многих тысяч человек.
Но почему представители древних цивилизаций выбирали для своих грандиозных построек форму пирамиды, а не куба или прямоугольника? Ответить на этот вопрос вам помогут наши эксперименты. В первом из них вы будете переделывать куб в пирамиду и обнаружите, что она получается втрое выше, чем исходная форма. Пирамидальная постройка позволяет рачительно использовать материалы, получая из них максимально высокое сооружение. Второй эксперимент покажет, что треугольные формы жестче квадратных, и пирамиду трудно развалить. Когда 700 лет назад землетрясение разрушило египетский Каир, пирамиды остались стоять нерушимо. С использованием современных материалов и технологий появилась возможность сооружать высокие прямоугольные здания, стоящие столь же прочно и устойчиво.
Основание и высота
Вам понадобится:
Основание и высота: пластилин; шпатель; линейка; книга.
Сделайте два кубика их пластилина. Боковые ребра пусть будут примерно по 3-4 см, одинаковые у обоих кубиков. Проверьте их размеры линейкой.
Возьмите один из готовых кубиков и слепите из него пирамиду — высокую и с квадратным основанием. «Фундамент» пирамиды должен быть таким же по размерам, как и грань кубика. Теперь у вас есть кубик и пирамидка.
Обмеряйте обе фигуры. У них основания одной площади и равный объем. Однако пирамидка втрое выше, хотя она прочна и устойчива.
Сделайте из кубика прямоугольную плитку. Поставьте эту плиту (вертикально) и пирамиду на книгу. Медленно наклоните поверхность книги в одну сторону, имитируя эффект землетрясения. Плита опрокинется раньше, чем пирамида.
Вылепите из пластилина еще один небольшой куб и пирамидку. Они должны быть одной высоты, а их основания — одного размера.
Проделайте с ними тот же тест с наклоном поверхности. Вы вновь обнаружите, что пирамида устойчивее: в первую очередь опрокинется кубик.
Немного о жесткости конструкции
Вам понадобится:
Немного о жесткости конструкции: 20 больших пластиковых соломинок для коктейлей; клеящая масса с возможностью многократного использования.
Для данного эксперимента вам будут нужны две модели — куб и пирамида с квадратным основанием. Соберите их из соломинок с помощью многоразового клея. Сначала сделайте куб.
Сложите четыре соломинки квадратом в основание и зафиксируйте. Чтобы полностью собрать куб, вам понадобится еще восемь таких же соломинок. Проследите за тем, чтобы фигура не была кособокой, а все ее грани имели одинаковый размер.
Теперь можно сделать пирамиду с квадратным основанием. Основание это должно быть того же размера, что и грани куба. Собрав основание, зафиксируйте еще четыре соломинки, сходящиеся в одной точке, чтобы получить пирамиду в завершенном виде.
Слегка надавите ладонью на куб. Осторожно направьте усилие в одну из сторон, и вы почувствуете, что куб начинает ломаться.
Повторите то же самое с пирамидой. Вы ощутите, насколько прочнее фигура этой формы и как она сопротивляется разрушению. Секрет в том, что у пирамиды — треугольные грани, соединяющиеся в центральной точке.