Отдел образования администрации города Енакиево
Муниципальная образовательная организация
«Общеобразовательная школа № 31 города Енакиево»
Выполнила:
ученица 9 класса
Запотылок Валерия
Руководитель:
учитель математики
Рузанова
Валентина
Кузьминична
г. Енакиево, 2018 год
Конкурс ученических творческих проектов «Математика вокруг нас» Номинация: «За страницами учебника» Творческая работа на тему «Треугольник Рело и его применение»
Цель работы: формирование представления о феномене круглого треугольника
- Задачи:
- Познакомиться с историей изобретения;
- Рассмотреть и изучить свойства треугольника Рело;
- Выяснить области применения треугольника Рело.
- Найти объяснение плавности хода велосипеда с «треугольными» колесами
Актуальность :
в современном мире, при быстро развивающихся технологиях нельзя обойти стороной фигуру постоянной ширины — треугольник Рёло, позволяющий сократить затраты при производстве, к примеру, при конструировании деталей.
Гипотеза:
Треугольнику Рело присущи свойства круга и равностороннего треугольника, используемых в его построении, кроме того он обладает собственными свойствами, которые используются в технике.
Построение циркулем
- Треугольник Рело можно построить с помощью одного только циркуля, не прибегая к линейке.
- Это построение сводится к последовательному проведению трёх равных окружностей. Центр первой выбирается произвольно, центром второй может быть любая точка первой окружности, а центром третьей — любая из двух точек пересечения первых двух окружностей
- На каждой стороне равностороннего треугольника построим дугу окружности с центром в третьей вершине треугольника. Получим треугольник Рёло. Его ширина во всех направлениях одинакова
Рёло Франц (30.9.1829, Эшвейлер, Германия, - 20.8.1905, Берлин), немецкий учёный в области теории механизмов и машин.
Название фигуры происходит от фамилии немецкого механика Франца Рело. Он первым продемонстрировал постоянство ширины этого треугольника, а также использовал его в своих механизмах.
Леонард Эйлер
( 15.04.1707, Базель, Швейцария —
07.09.1783, Санкт-Петербург, Российская империя
- Некоторые математики считают, что первым продемонстрировал идею треугольника из равных дуг окружности Леонард Эйлер в XVIII веке
Леонардо Да Винчи.
05.04.1452, селение Анкиано,
— 02.05.1519, замок Кло-Люс Франция
Примерно в 1514 году Леонардо да Винчи создал одну из первых в своём роде карт мира. Поверхность земного шара на ней была разделена экватором и двумя меридианами на восемь сферических
треугольников, которые были
показаны на плоскости карты треугольниками Рело,
собранными
по четыре вокруг полюсов
Основные геометрические характеристики
- Плоская выпуклая геометрическая фигура
- Кривая постоянной ширины
- Обладает осевой и центральной симметрией, имеет три оси симметрии, каждая из которых проходит через вершину треугольника и середину противоположной дуги, а также ось симметрии, перпендикулярную плоскости треугольника и проходящую через его центр.
Основные геометрические характеристики
- Центр треугольника Рёло — это точка пересечения всех медиан, биссектрисс и высот его правильного треугольника
радиус вписанной окружности
радиус описанной окружности
Среди всех фигур постоянной ширины имеет
наименьшую площадь
наименьший угол (экстремальные свойства)
.
(Теорема Лебега-Бляшке )
Свойства треугольника Рело
- Периметр, такой же как у всех фигур постоянной ширины
Р=πа (теорема Барбье)
Треугольник Рёло
можно вписать в квадрат
- треугольник Рёло, как и любую другую фигуру постоянной ширины, можно вписать в квадрат
- Фигура постоянной ширины может вращаться в квадрате со стороной а всё время касаясь каждой из сторон.
Применение треугольника Рёло
- Сверление квадратных отверстий (Сверло Уаттса)
- Роторный двигатель Ванкеля
- В механизме кинопроекторов
- Каток. Для перемещения тяжелых предметов на небольшие расстояния их кладут на плоскую платформу, установленную на катках.
- Форма треугольника Рёло, его свойство симметричности, используется и в архитектурных целях.
церковь Богоматери в Брюгге
103-метровая башня под названием «Кёльнский треугольник» в г. Кёльне
церковь в Аделаиде
- Ручные часы немецких мастеров
- Тренажеры для развития различных групп мышц
- Один из минусов баяна это, что при нажатии на клавиши близко стоящие во 2 и 3 ряду они цепляют друг за друга. Если же клавиши сделать в форме треугольника Рёло, и расположить их, как показано на рисунке, то такой проблемы можно избежать. Причем инструмент будет более экстравагантный.
В рассказе Пола Андерсона «Треугольное колесо» экипаж землян совершил аварийную посадку на планете, население которой не использовало колёса, так как всё круглое находилось под религиозным запретом.
В итоге землянам удалось соблюсти табу и перевезти генератор, используя только треугольные колеса.
Вывод
- Теоретическая значимость работы
- описание, всесторонний анализ, сопоставление свойств геометрических фигур, обобщение и систематизация материала по теме работы.
- Практическая значимость
- результаты работы (в т.ч. презентация) могут найти применение:
- в курсах по выбору,
- программах факультативов,
- основой для разработки внеклассных занятий по математике
- интегрированных уроков математики и физики.
- Работа над темой существенно расширит представления о «круглом» треугольнике, семействе фигур постоянной ширины.
Так, не учитывая во внимание существование данной фигуры, мы стараемся изобрести что-то новое. А так ли это необходимо? Не всегда. Иногда необходимо лишь углубить свои знания в той или иной области. И ответ окажется очень простым. Знание о треугольнике Рёло, действительно облегчает нашу жизнь.
Знает нынче каждый школьник:
Важен в жизни треугольник,
Чем он важен?
Ты узнай и ребятам передай!
Спасибо за внимание !