- •Физика в строительном деле ЗадачиВопросыПрактикум
- •Часть 1. Качественные вопросы. Задачи……………………………………………………..5
- •Часть 2. Практикум. Введение……………………………………………………………... 63
- •Часть 1. Качественные вопросы. Задачи.
- •I. Строительная теплофизика, теплотехника
- •Информация 1. Биографические сведения
- •Основные формулы [1]
- •Образцы решения задач
- •Вопросы и задачи для самостоятельной работы Вопросы
- •II. Влажность. Конденсация
- •Основные формулы [1]
- •Образцы решения задач
- •Вопросы и задачи для самостоятельной работы Вопросы
- •III. Звук. Архитектурно-строительная акустика
- •Основные формулы [1]
- •Образцы решения задач
- •Вопросы и задачи для самостоятельной работы Вопросы
- •IV. Свет. Строительная светотехника
- •Основные формулы [1]
- •Образцы решения задач
- •Вопросы и задачи для самостоятельной работы Вопросы
- •V. Радиоактивность и строительное дело
- •Основные формулы [1]
- •Образцы решения задач
- •Вопросы и задачи для самостоятельной работы Вопросы
- •VI. Электромагнитное излучение и строительное дело
- •Основные формулы [1]
- •Образцы решения задач
- •Вопросы и задачи для самостоятельной работы Вопросы
- •Часть 2. Практикум.
- •Указание по технике безопасности
- •Работа 1 исследование температурного поля наружной стены методом электрического моделирования
- •1.1. Теоретическое введение [1]
- •1.2. Описание экспериментальной установки
- •1.3. Порядок проведения эксперимента
- •1.4. Обработка экспериментальных данных
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •2.2. Описание экспериментальной установки
- •2.3. Проведение экперимента
- •Форма 2
- •2.4. Обработка экспериментальных результатов
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Работа 3
- •3.1. Теоретическое введение [1]
- •3.2. Описание экспериментальной установки
- •3.3. Проведение эксперимента
- •3.4. Обработка экспериментальных результатов
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Работа 4 определение коэффициента теплопроводности строительных материалов методом цилиндрического зонда
- •4.1. Теоретическое введение [1]
- •4.2. Описание экспериментальной установки
- •4.3. Проведение эксперимента
- •Форма 4
- •4.4. Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Работа 5
- •5.2. Схема экспериментальной
- •5.3. Проведение эксперимента
- •5.4. Обработка экспериментальных данных
- •Контрольные вопросы
- •6.2. Описание экспериментальной установки
- •6.3. Проведение эксперимента
- •6.4. Обработка экспериментальных данных
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Приложения
- •I. Строительная теплофизика, теплотехника
- •II. Влажность. Конденсация.
6.2. Описание экспериментальной установки
Установка схематично изображена на рисунке 6.2.
а) б)
Рис. 6.2. Экспериментальная установка для изучения светильников:
а) вид сбоку (крышка корпуса снята); б) вид спереди
Исследуемый светильник 8 установлен на скобе 10, ось поворота 9 которой совпадает с нитью накала лампы светильника. Фотоэлемент 6 смонтирован в верхней части трубы 7. Измерительный прибор показывает освещенность фотоэлемента в люксах (0-300). Угол поворота светильника относительно вертикальной оси задается рукояткой 2 через каждые 10°. Положение скобы 10 фиксируется в заданном положении специальным устройством, состоящим из подпружиненного шарика, западающего в высверленные на диске 1 углубления. Значение угла отсчитывается по лимбу 3 с помощью указателя 5. Включение лампы светильника производится тумблером 4.
Расстояние r от нити накала лампы до фотоэлемента равно 1м (убедитесь измерением).
6.3. Проведение эксперимента
Рукояткой 2 установить нулевое деление лимба 3 напротив указателя 5.
На переключателе диапазонов люксметра нажать кнопку «0-300».
Вставить вилку шнура питания установки в розетку с напряжением 220 В и включить лампу светильника тумблером 4.
Используя рукоятку для поворота светильника в вертикальной плоскости, снять показания люксметра в диапазоне углов 0-180° через каждые 10°.
Измерения для каждого угла следует проводить не менее двух-трех раз. Результаты измерения записать в таблицу по форме 6.
Форма 6
Угол, град
|
Показания люксметра, лк |
Сила света I, кд |
Телесный угол , стерад |
Световой поток Ф, лм | ||
Е1 |
Е2 |
‹Е› | ||||
…
|
|
|
|
|
|
|
6.4. Обработка экспериментальных данных
Построение индикатриссы исследуемого источника света:
Рис. 6.3. Индикатриса силы света исследуемого источника
А. Построение индикатрисы силы света. Расчет светового потока.
Для каждого значения <Е> из таблицы 6 вычислить силу света светильника по формуле: I = <Е>·r. Результаты расчета записать в таблицу по форме 6.
Построить индикатрису силы света светильника. Предполагается, что полюс индикатрисы лежит на оси светильника (рис. 6.3).
Вычислить световой поток <Ф>, излучаемый светильником в полусферу (телесный угол 2π стерад). Для этого полусферу нужно разбить на отдельные зоны, соответствующие плоским углам 10° (рис. 6.4). Вычислить телесные углы каждой зоны по формуле:
Рис. 6.4. К вычислению светового потока ΔФ светильника
(1 - след полусферы; 2 – индикатриса силы света)
Световой поток через отдельную зону:
Таким путем вычисляются потоки для всех зон полусферы от α = 0° до α = 180°. Сумма этих световых потоков дает световой поток, излучаемый светильником в полусферу больше истинного. Как оценить истинный?
Полный световой поток исследуемого светильника рассчитывают по формулам:
где α1 = 0°, α2 = 90°,
где α1 =90°, α2 = 180°,
Б. Построение светового поля заданного светильника.
Расчет изолюкс (Е = const) точечного источника света производят по формуле (6.1). Для заданного значения di = const вычисляют E(di). В работе необходимо вычислить ряд изолюкс (не менее пяти), так чтобы E(di) различались от Emax до 0,25 Emax. Подбор значений di определяет студент. Выполненные расчеты представьте графически на рисунке (вида рисунка 6.5). Оценить вид зрительных задач, которые можно решать в полученном световом поле заданного источника света. Использовать таблицу в [2] и СНиП II-4-79 Ч. II «Характеристика источника света»:
Точечный (не точечный),
С W-нитью накаливания, T =3000,
Газосветный,
Электрическая мощность P, Вт,
Высота над поверхностью H, м.
Рис. 6.5. К построению светового поля (E = const – изолюксы)