ZVOLTE CÍLOVOU SKUPINU pro přehlednější zobrazení.

    Expozice

    Anotace pro veřejnost: 
    Exponát ukazuje kritická místa v konstrukci mostů. Místa, která jsou přetížena a extrémně namáhána. Všechny modely mostů jsou vyrobeny ze stejného množství materiálu, záleží tak opravdu jen na jejich tvaru a konstrukci.

    Věda a technika v pozadí

    Mosty slouží jako pěší, silniční nebo železniční cesty, které překlenují potoky, řeky, jezera nebo terénní nerovnosti. Jako most se označuje překlenutí delší než dva metry, kratší se nazývá propustek. Prvními mosty byly kmeny stromů, které spadly přes malé říčky. Později se člověk přírodou inspiroval a sám pomocí kmenů přemosťoval řeky na místech, kde byla stezka. Mosty s klenbami znali už v římské říši. V blízkosti velkých měst stavěli akvadukty.

    Materiálem na stavbu mostů bylo nejprve dřevo, pak kámen a cihly, litina a ocel, a v současnosti beton, železobeton a předpjatý beton. Mosty se podle konstrukce dělí na konzolové, visuté, obloukové, zavěšené, trámové a pohyblivé.

        
    Trámový a obloukový most. Zdroj: commons.wikimedia.org. Public domain.

    Trámový most je nejrozšířenějším druhem mostů, v tom nejjednodušším případě jej tvoří deska - trám, který je položen na oba břehy řeky. Trám je namáhán ohybem. Střední část průřezu trámu je namáhána méně, proto může být uprostřed tenčí.

    Mezi další základní mostové konstrukce patří klenba. Je ve tvaru oblouku s opěrnými pilíři. Oblouk může být jeden nebo více. V ideálním případě je klenba namáhána pouze tlakem, při nerovnoměrném zatížení dochází k namáhání i tahem.


    Karlův most patří mezi obloukové mosty. Zdroj: commons.wikimedia.org. Under Creative Commons.

    V exponátu se zatížení jednotlivých mostových konstrukcí zkoumá pomocí polarizovaného světla a metody nazvané fotoelasticimetrie. Vysvětlíme si, co to je polarizované světlo. Světlo je elektromagnetické vlnění příčné. Při šíření prostorem se mění intenzita elektrického a magnetického pole. To si asi nikdo neumí přímo představit, a proto se často používá analogie s mechanickým vlněním například na provaze, které si snadno představíme a vyzkoušíme.


    Schéma elektromagnetické vlny. Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.

    Rozkmitáme-li jeden konec nataženého provazu, prohýbá se postupně v různých místech nahoru a dolů a tyto vlnky se šíří směrem ke druhému konci. Světelné vlnění se chová v podstatě obdobně, ovšem se zásadním rozdílem v tom, že zde nekmitá žádný provaz a vůbec žádné hmotné prostředí, ale postupně se zvětšuje a zmenšuje vektor intenzity elektrického (eventuelně magnetického) pole. Jestliže složky elektromagnetického vlnění mají stálý směr, označujeme toto vlnění jako vlnění polarizované. V obvyklých zdrojích (žárovka, plamen, jiskra, Slunce) probíhají elektromagnetické děje neuspořádaně, elektrická i magnetická složka vlnění mění směr nahodile, takové světlo nazýváme přirozené – nepolarizované.

    Pro oko se polarizované světlo nijak neliší od světla přirozeného. K tomu, abychom polarizované světlo rozlišili, potřebujeme další zařízení – analyzátor, nejčastěji je to polarizační filtr.

    Funkce polarizačního filtru.

    Polarizované světlo využívá metoda fotoelasticimetrie. Zkoumá pomocí změn v šíření světla v různých látkách napětí, která vznikla při namáhání předmětu. Model zkoumaného objektu (např. mostu vyrobeného z plastu) se mechanicky deformuje (tahem, tlakem apod.) a prosvětluje se polarizovaným světlem. Pohledem přes analyzátor lze pozorovat charakteristické obrazce, které poskytují informaci o mechanickém napětí v modelu. Na dalším obrázku je zdeformovaná fólie prosvětlená polarizovaným světlem.


    Zdeformovaná folie prosvícená polarizovaným světlem a vyfotografovaná přes polarizační filtr. Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.

    Odborné dotazy

    Rezervace a nákup vstupenek

    Recepce

    Poradíme Vám s objednáním a nákupem vstupenek.